Towards 1000-mode Optical Fibres
Filipe M. Ferreira, Fabio A. Barbosa
我们报告的多模光纤的设计指导高达870空间和偏振模式的低差模延迟在C波段。
We report on the design of multimode-mode fibres guiding up to 870 spatial and polarization modes for low differential mode delay over the C-band.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Acoustic Sensing after 50 km of Transmission Fibre using Coherent Optical Subassembly
本文评估了相干光学子组件（COSA）在基于CC-OTDR的光纤传感中的应用，发现其虽为数字通信设计，但能在50 km传输后检测高达360 Hz的声学信号。
The Airy fibre: an optical fibre that guides light diffracted by a circular aperture
我们设计并制作了一种光导纤维，它的导模之一是近似的艾里斑图。在1550 nm波长处，光纤的衰减为11.0 dB/km，光纤的模式与理想的无限远艾里模式的匹配率为93.7%，远场近似于礼帽光束。该引导机制与光子带隙引导具有很强的相似性。
Experimental Investigation of Mode Diversity Reception Using an Optical Turbulence Generator and Digital Holography
模式分集接收的实验研究，使用光学湍流发生器，离轴数字全息，和数字解复用。结果证实，当在湍流条件下，特别是光束漂移下，使用多模光纤而不是单模光纤接收光场时，光纤耦合效率提高。通过接收附加模式来降低耦合损耗。
The radial memory effect in multimode optical fibres
本文研究多模光纤中与输入聚焦光斑同半径的输出环过剩能量新记忆效应，该效应对光纤扰动鲁棒，可用于空分复用。
The Response of Optical Fibres to Gravitational Waves
计算了光纤模式对低频平面引力波的响应。通过微扰求解阶跃折射率光纤在引力波背景下的麦克斯韦方程组，并采用适当的边界条件描述单模光纤，得到了光纤模的相位和偏振微扰的显式表达式。
Optical nanofibre integrated into an optical tweezers for particle manipulation, in situ fibre probing, and optical binding studies
颗粒定位的精确控制在许多光学推进和分选应用中是期望的。在这里，我们开发了一个集成的粒子操纵平台，包括一个组合的光学纳米纤维和光镊系统。个别二氧化硅微球被引入到纳米纤维在任意点使用的光镊，从而产生明显的下降的纤维传输。我们表明，这种一致的和可逆的传输调制取决于颗粒和纤维的直径，并可以用作原位纳米纤维或粒度测量的参考点。因此，我们结合扫描电子显微镜（SEM）尺寸测量与纳米纤维传输数据，以提供基于颗粒的纤维评估校准。这种集成的光学平台提供了一种选择性的倏逝场操纵微米级粒子的方法，并促进了光学结合和光粒子相互作用动力学的研究。
Effect of soil temperature on one-way optical frequency transfer through dense-wavelength-division-multiplexing fibre links
本文给出了在载波级密集波分复用（DWDM）光纤网络上进行光频传输的结果。土壤温度变化之间的关系埋在光纤和频率变化的光载波通过光纤建模。土壤温度，测量在不同的深度由荷兰皇家气象研究所（KNMI）进行了比较，通过这个模型观察到的频率变化。通过2x298公里光纤链路的9天光频测量记录与土壤温度数据的比较显示出定性一致。土壤温度模型用于预测较长时期（天-月-年）的链路稳定性。我们表明，单向光频率传播是足够稳定的分布和比较，例如铷频率标准在标准的DWDM光纤网络。
Optical Solitons in Hollow-Core Fibres
本文回顾了充气空芯光纤中光孤子动力学的研究，涵盖不同光纤结构对孤子传输、自压缩、自频移和色散波发射的影响，展示了从兆瓦到太瓦功率、亚飞秒脉宽及跨紫外到近红外的可调谐脉冲产生。
Microstructured optical fibres for quantum applications: perspective
本文综述了微结构光纤在量子技术中的最新进展，指出实心和空芯光纤的光学非线性可用于量子资源态生成与频率转换，且空芯光纤凭借低损耗、低延迟和低色散在量子网络链路及原子实验中具有巨大潜力。
Step-index optical fibre drawn from 3D printed preforms
光纤是从双头3D打印机制造的预制件中拉制的，预制件由两种光学透明塑料制成，具有高折射率芯（NA ~ 0.25，V > 60）。纤维中观察到的不对称性来自3D打印过程中的不对称性。这种高多模光纤在近红外波段的损耗由回切法测得的α ~ 0.44dB/cm。
Optical absorption spectrum reveals gaseous chlorine in anti-resonant hollow core fibres
本研究发现新拉制空芯光纤中紫外光的意外光谱衰减源于气态氯吸收，敞开光纤两端后该损耗随时间消散，透射光谱最终恢复正常。
Spectroscopic signature of phosphate crystallization in Erbium-doped optical fibre preforms
在稀土掺杂石英光纤中，放大离子的均匀分布及其部分光谱特性通常通过添加选定的元素（例如磷或铝）作为结构改性剂来改善。在掺铒光纤中，磷离子优先与铒离子配位，形成规则的笼状结构，但文献中所描述的晶体结构从未给出特殊的光谱特征。本文报道了掺磷透明石英光纤预制棒中Er ~（3+）的发射和激发光谱。在室温和低温下观察到的线特征归因于ErPO 4微晶。
Erbium-doped nanoparticles in silica-based optical fibres
开发用于功率放大器和激光器的新型稀土（RE）掺杂光纤需要不断改进光纤光谱特性（如增益曲线的形状和宽度、光量子效率、抗光谱烧孔和光暗化.）。二氧化硅玻璃作为纤维的基质材料已被证明是非常有吸引力的。然而，当掺杂到二氧化硅中时，RE掺杂光纤的一些潜在应用在光谱特性方面受到限制，这是由于成簇或不适当的局部环境造成的。为此，我们提出了一种新的路线来修改一些光谱性质的稀土离子在硅基纤维的基础上，铒离子在非晶介电纳米粒子的掺入，原位生长在纤维预制件。通过将低浓度的碱土元素添加到二氧化硅中，可以获得具有不可渗透间隙的玻璃。然后，在适当的热处理下发生相分离。我们研究了三种碱土元素：镁、钙和锶的作用。我们提出了实现稳定的纳米铒掺杂的介电纳米粒子内的二氧化硅纤维的核心。我们提出了纳米粒子的尺寸表征纤维样品。我们还显示了不同成分的预制棒和光纤样品中铒的光谱特性。这条新的路线在改进掺稀土光纤放大器和激光光源方面具有重要的潜力。
Space Division Multiplexing in Optical Fibres
几十年来，光通信技术取得了巨大而稳定的进步，为我们日益信息化的社会和经济提供了关键资源。这些进展主要是在寻找创新方法来增加单根光纤的数据承载能力。在这项研究中，研究人员探索了（并接近最大限度地利用）每一个可用的自由度，甚至商业系统现在也利用时间，波长，偏振和相位的多路复用来加速光纤基础设施中的更多信息。显然，在这些系统中，一个潜在的巨大改进来源尚未开发：光纤可以轻松地支持数百种空间模式，但今天的商业系统（单模或多模）没有尝试将这些用作独立信号的并行通道。
Large-mode-area leaky optical fibre fabricated by MCVD
采用MCVD工艺制备了一种基于漏模滤波的大模场面积单模光纤。包层结构将基模与高阶模区分开。初步版本具有25- $μ$ m芯直径和0.11数值孔径。一个高斯型模式与22- $μ$ m MFD观察后3米传播，与建模。
Dispersion map induced energy transfer between solitons in optical fibres
我们提出了一个实验装置来研究碰撞诱导孤子放大。在具有反常色散的光纤（$β_2 < 0$）中，我们用正常色散光纤（$β_2 > 0$）替换光纤的小区域。我们发现，孤子碰撞在这个区域能够交换能量。根据孤子对的相对相位，我们发现，能量转移可以导致超过$20\%$的能量增益为每个碰撞。一系列这样的事件可以用来进一步提高能量增益，允许相当大的孤子放大的可能性。这种能量转移不需要三阶色散或拉曼项。
Proca Fields in Step-index Optical Fibres
多年来，光子质量的话题受到了合理的关注，并为其存在提供了强有力的理论依据。我们推导出一个完整的描述模式的解决方案，在阶跃折射率光纤的基础上Proca的方程作为一个模型的大量的光子。最近在同轴波导中发现的不通过定理在光纤中没有出现。
Giving light a new twist with standard optical fibres: rainbow Archimedean spiral emission
我们展示了一种新的实用方法产生多色螺旋形光束。它使用标准的石英光纤，结合倾斜的输入激光束。光纤轴对称性的破坏导致螺旋光束的传播。相关联的输出远场具有螺旋形状，与输入激光功率值无关。而在高功率的近红外飞秒激光器中，产生了可见光超连续谱螺旋辐射。通过适当控制输入激光耦合条件，螺旋的颜色在空间上自组织成彩虹分布。我们的方法是独立的激光源波长和偏振。因此，标准光纤可以用于在许多应用中产生螺旋光束，从通信到光镊和量子光学。
Computational studies of light acceptance and propagation in straight and curved optical fibres
本文用蒙特卡罗模拟方法模拟了光线光学在圆柱形光纤中的跟踪。计算了有源光纤中斜光线和经向光线的捕获效率以及所有捕获光线的特征量分布。该模拟为弯曲纤维提供了新的结果，其中解析表达式太复杂而无法求解。由于光纤的急剧弯曲的光损耗作为一个函数的曲率比光纤半径和弯曲角。结果表明，当曲率半径曲率半径与纤维半径之比大于65时，损耗小于10%，且损耗发生在弯曲的初始阶段（弯曲角φ约为π/8 rad）。
Co-axial dual-core resonant leaky fibre for optical amplifiers
我们提出了一种同轴双芯谐振泄漏光纤的设计，其中的外芯是高度泄漏。一个合适的参数选择可以使我们能够谐振耦合功率从内核到外核。在大芯光纤中，这样的谐振耦合可以显著增加基模和高阶模之间的差分泄漏损耗，并且可以导致有效的单模操作。在小芯单模光纤中，这种耦合可以导致谐振波长附近的波长相关泄漏损耗的急剧增加，并且可以用于抑制放大的自发发射，从而实现光放大器的增益均衡。我们研究了光纤的传输特性，使用传输矩阵法，并提出了一个例子，大模式面积设计高功率放大器和波长可调的泄漏损耗设计的光放大器的固有增益均衡。
Silicon photonic-electronic neural network for fibre nonlinearity compensation
在光通信系统中，光纤非线性是提高传输容量的主要障碍。通常，使用数字信号处理技术和硬件来处理光通信信号，但是增加的速度和计算复杂性对这样的方法产生了挑战。使用光子器件的高度并行的超快神经网络有可能通过在模拟域中处理光信号来减轻对数字信号处理电路的要求。本文提出了一种用于海底光纤传动系光纤非线性补偿的硅光电神经网络。我们的方法使用基于波分复用的光子神经网络建立在CMOS兼容的硅光子平台。我们表明，该平台可用于补偿光纤非线性，提高信号质量（Q）因子在10,080公里的海底光纤通信系统。Q因子的改善与在32位图形处理单元辅助工作站上实现的基于软件的神经网络相当。我们的可重构光电集成神经网络有望解决高速智能信号处理的紧迫挑战。
Modelling self-similar parabolic pulses in optical fibres with a neural network
我们使用机器学习扩展了我们先前对光纤中非线性脉冲整形的分析[Opt.Laser Technol.，131（2020）106439]中描述的方法，特别关注自相似抛物线脉冲的生成。我们使用一个监督前馈神经网络范式来解决与脉冲整形有关的正问题和逆问题，绕过了直接数值解的控制传播模型的需要。
Air-structured optical fibre drawn from a 3D-printed preform
从3D打印的结构化预制件拉制结构化光纤。使用由改性丁二烯聚合物制成的长丝制造包含围绕芯的单个孔环的预成型件。更广泛地说，能够处理软玻璃，二氧化硅和其他材料的3D打印机可能会在不久的将来上线。光学预制件的3D打印标志着光纤制造的新里程碑。
All-optical switching based on soliton self-trapping in dual-core high-contrast optical fibre
对一种新型双芯光纤中基于孤子自陷的超快非线性定向耦合器的性能进行了系统的数值研究。所考虑的高度非线性光纤结构是由一个真正的，有意开发的软玻璃对高折射率对比度在0.4的水平，在近红外。数值研究了皮焦级飞秒脉冲的非线性传输，目的是确定最佳的开关性能的输入参数空间为1400 - 1800 nm的激发波长，和75 - 150 fs的脉冲宽度，分别。对于每一个组合的激发波长和脉冲宽度，开关能量连同最佳的光纤长度被确定和它们的关系的输入和开关参数进行了讨论。在1500 nm激发波长和75 fs脉冲宽度的组合下，考虑43 mm的光纤长度，超短孤子的时间窗口中的最高开关对比度为46 dB。这些结果表示从切换对比度和切换能量的角度来看都有显著的改善，与先前公布的空气玻璃双芯光子晶体光纤的情况相比，其仅在20 pJ的水平。此外，没有包层微结构的更简单的光纤设计以及全固体方法有望改善双芯对称性，因此提供了成功实现低功率、紧凑且简单的开关装置的高可能性。
Quantum information processing with space-division multiplexing optical fibres
光纤是我们通信基础设施的重要工具，因为它是光通信的主要传输通道。光纤技术的最新重大进展是空分复用（SDM），其中新的光纤设计和组件基于不同横向光学模式上的光传播建立多个共存的数据通道。同时，在量子信息处理（QIP）领域中已经有许多最新的发展，在诸如计算、通信和计量学的领域中具有新颖的协议和设备。在这里，我们回顾了最近的工作实现QIP协议与SDM光纤，并讨论了新的可能性操纵量子系统的基础上，这项技术。
Light transport and vortex-supported wave-guiding in micro-structured optical fibres
在流体动力学中，从光滑的层流到湍流的过渡过程中产生的涡流通常伴随着耗散的增加。然而，平面涡可以提供传输障碍，减少损失，因为它发生在许多地球物理，天体物理流动和托卡马克。光子与物质的相互作用会以意想不到的、有点违反直觉的方式影响光在波导中的传输，类似于流体动力学。在这里，我们展示了显着的影响，光涡旋形成的微结构光纤上的能量耗散。在包层中的零振幅线上，我们证明了在实芯和空芯光纤中形成涡旋的可能性。我们发现，涡旋减少了三个数量级的光泄漏，有效地提高了波导。基于相同原理的强光定位也可以在负曲率空芯光纤中实现。
Full Spectrum Diffused and Beamed Solar Energy Application Using Optical Fibre
现有的太阳能应用系统使用全光谱太阳能的一小部分。因此，试图表明如何全光谱太阳能可以用于漫射和光束形式的入射太阳能。讨论了光纤散射太阳光的发光太阳聚光器（LSC）原理和光纤束式介质镜分离技术。对两种情况进行了比较。关键词：全光谱，太阳光子学，漫射太阳能，束流太阳能，LSC，介质镜，光纤，光伏
Birefringence analysis of multilayer leaky cladding optical fibre
本文用有限元法分析了多层漏包层（MLC）光纤，研究了MLC对两种结构的弯曲损耗和双折射的影响：（i）圆芯大模面积结构和（ii）椭圆小芯结构。在一个大的模式面积的结构中，我们验证了多层泄漏包层强烈歧视高阶模式，实现单模操作，光纤示出可忽略的双折射，和弯曲半径大于10厘米的光纤的弯曲损耗低。在椭圆小芯结构中，我们表明MLC降低了光纤的双折射。这防止了结构在任何偏离圆形几何形状的情况下变得双折射。这一研究结果对MLC光纤的高功率放大器、增益平坦化和色散补偿等方面的应用具有一定的指导意义。
Scalable All-Optical Fibre-Mode Data Transmission with Profiles-Preserved Decoding
提出一种基于微透镜阵列辅助解码架构的全光学保轮廓解码方法，通过通道相关球面相位补偿实现可扩展的高维光纤模式分离，实验验证了八模传输与语义信息恢复。
Broadband optical isolator in fibre optics
提出了一种宽带光二极管，它是由一个消色差的互易四分之一波片和一个非互易四分之一波片，都放置在两个交叉的偏振片之间。所提出的消色差波片的设计依赖于斯托克斯矢量的绝热演化，因此，该方案是鲁棒的和有效的。提出了利用纤维光学的可能的简单实现方法。
Optical frequency synthesis and measurement using fibre-based femtosecond lasers
我们报告了在1543 nm附近的电信窗口中的超精确和极其稳定的光频率的合成和测量。使用基于光纤的飞秒频率梳，我们已经将194 THz的光纤激光器相位稳定到344 THz的光学频率标准，从而将光学频率标准的特性转移到另一个光谱区域。相对于光频标，194 THz的合成频率被确定为在1 mHz以内，并且其分数频率不稳定性被测量为在1 s时小于2*10^{-15}，在8000 s后达到5*10^{-18}。我们还针对铯喷泉钟测量了合成频率：这里频率比较本身对不确定性的贡献小于4 mHz（2*10^{-17}）。我们的研究结果证实了基于光纤的频率梳技术的适用性，用于精确测量和频率合成，并通过使用光纤传输频率信息，使远距离比较的光学时钟。
A "poor man's approach" to modelling of micro-structured optical fibres
基于标量Helmholtz方程和有限差分近似，我们制定了一个矩阵本征值问题的计算，β（ω），在微结构光纤中的传播常数。该方法适用于指数引导光纤以及空芯光子带隙光纤，并在这两种情况下定性正确的结果found.Strength这种方法在于它非常简单的数值实现和它的能力，找到本征模在一个特定的本征值，这是非常感兴趣的，在光子带隙光纤中的缺陷模式建模时。
Real-time Optical Network Sensing Control Plane Enabled by a Novel Sub us Response Time Fibre Sensing Control Device
本研究提出并实现了新型光纤传感控制设备及配套传感控制平面，可有效管控基于后向散射与偏振的光纤传感，经光纤网络实验验证其能达到亚微秒级响应时间，为实时光网络传感提供支撑。
Laser Nano-Filament Explosion for Enabling Open-Grating Sensing in Optical Fibre
将强光子阻带嵌入到可以直接访问和感知外部环境的传统光纤中具有挑战性，依赖于繁琐的纳米处理步骤，导致脆弱的薄纤维。超短脉冲激光丝最近提供了在块状透明玻璃内打开高纵横比纳米孔的非接触方式。这种方法已扩展到光纤，导致高密度阵列的激光衍射孔横向穿透二氧化硅包层和引导芯，以提供高折射率对比度布拉格光栅在电信波段。将逐点制造与后化学蚀刻相结合，以直接在紧凑且灵活的光纤内部设计强光子阻带。光纤布拉格光栅与尖锐解决π位移的高分辨率折射率传感从n = 1至1.67的纳米孔很容易润湿，并通过一个完整的光纤包层填充各种溶剂和油。
Doped and structured silica optical fibres for fibre laser sources
本文研究在光纤纤芯中对Er3+和Yb3+离子进行微纳结构化，突破传统共掺光纤仅能实现1550 nm单波长发射的限制，演示了1042 nm与1550 nm双波长可控激光输出，为多波长有源光纤制造提供新途径。
Alignment of Free-Space Coupling of Few-Mode Fibre to Multi-Mode Fibre using Digital Holography
离轴数字全息术用于在自由空间光学装置中将少模光纤对准到多模光纤。仅基于功率耦合测量的对准不能保证低的模式相关损耗。所提出的对准方法能够实现具有低模式相关损耗和串扰的可靠光纤耦合。
Ballistic and snake photon imaging for locating optical endomicroscopy fibres
我们证明了确定的位置的远端的光纤装置在组织深处通过弹道和蛇光子使用时间分辨单光子探测器阵列的成像。在临床相关设置和模型内，以厘米分辨率对纤维进行成像。该技术可以克服组织散射在光学确定光纤医疗仪器的体内位置中所施加的限制。
Characteristics and stability of soliton crystals in optical fibres for the purpose of optical frequency comb generation
我们研究了孤子晶体的性质，孤子晶体是几个光脉冲的束缚态，这些光脉冲以固定的时间间隔通过所提出的用于天文光谱仪校准的光学频率梳（OFC）产生方法的光纤传播。这种方法也适用于其他应用的亚微微秒脉冲产生，由传统的单模光纤和适当泵浦的掺铒光纤组成。两个连续波激光器被用作光源。在较低的输入功率下，孤子晶体从初始深度调制的激光场中产生;在较高的输入功率下，它分解为自由孤子。我们研究了孤子晶体建立在第一光纤阶段相对于不同的光纤参数（群速度色散，非线性，和光损耗）和光源特性（激光频率分离和强度差）。我们证明了孤子晶体可以用两个量来描述，即它的基频和晶体溶解成自由孤子的激光功率阈值。该孤子晶体同时具有线性和非线性的光学特性，对初始激光功率波动不敏感。我们使用称为孤子辐射拍分析的数值技术进行研究。
Nonlinear integrated optical resonators for optical fibre data recovery
该研究在仿真中采用基于倏逝耦合 GaAs 微环的储备池计算机，实时补偿高速光纤通信中的非线性失真，并在 20 km、12 dBm 条件下使 50 Gbaud 16-QAM 信号误码率低于 FEC 门限。
New methods for modal decomposition in multi-mode fibres
本文提出并演示了两种用于多模光纤中模式分解的新方法，分别改进了光谱和空间成像技术并提出了适用于任意光纤的更简单快速的表征方案，成功验证了多种光纤。
Temporal Fresnel diffraction induced by phase jumps in linear and nonlinear optical fibres
本文用解析和数值方法研究了光纤中单或双相位跃变的线性或非线性演化所产生的时间光强分布。结果被解释在一个直的边缘，带和狭缝的著名的衍射图案的干涉和一个完整的分析框架提供在纯粹的色散演化的情况下的菲涅耳积分。当克尔非线性影响传输时，根据色散的不同，会出现各种相干非线性结构。
Deep Learning Cell Imaging through Anderson Localizing Optical Fibre
我们展示了一种基于深度学习的纤维成像系统，该系统可以通过一米长的安德森定位光纤传输实时无伪影的细胞图像。细胞样品由非相干LED光源照射。将深度卷积神经网络应用于图像重建过程。网络训练使用在室温（~20 °C）下由直光纤设置生成的数据，但可以直接用于通过具有几度弯曲的光纤和/或具有加热至50 °C的段的光纤传输的细胞图像的高保真度重建。此外，位于距离裸光纤端几毫米处的细胞图像可以在没有任何远端光学器件的帮助下成功地传输和恢复。我们进一步证明，经过训练的神经网络能够重建在训练过程中从未使用过的细胞图像，并且具有非常不同的形态。
Frequency stability and phase noise measurements of a 5,860 km-long intercontinental seafloor optical fibre cable
通过光纤链路进行的光学时钟比较已经在大陆范围内实现，但尚未在洲际范围内进行演示。在跨洋距离上传输超稳定的光学频率是一项具有挑战性的任务，因为海底电缆结构阻止使用目前在陆基光纤链路上采用的环境噪声抑制技术。作为设计合适的频率传输技术以实现未来全球范围内的时钟比较的基本第一步，在这里，我们展示了英国和加拿大之间跨大西洋海底光链路的自由运行频率稳定性和相位噪声测量。据我们所知，这是有史以来首次测量洲际光纤链路。
Brillouin amplification supports $1\times10^{-20}$ accuracy in optical frequency transfer over 1400~km of underground fibre
我们研究了连接布伦瑞克和斯特拉斯堡的1400~km地下光纤环路上的光频率传输。大型自主光纤布里渊放大器（FBA）是中间放大的唯一手段，允许长达数天的相位连续测量。在大约三周的测量周期内，我们发现传输频率的分数偏移的加权平均值为$(1.1\pm0.4)\times10^{-20}$。在最好的情况下，我们发现$6.9\times10^{-21}$的不稳定性和$4.4\times10^{-21}$的分数频率偏移在平均时间约为30~000~s。这些结果代表了一个上限，可实现的不确定性超过1400公里时，使用一个链的远程布里渊放大器，并允许我们调查系统的影响，在$10^{-20}$水平。
Saturation Spectroscopy of Iodine in Hollow-core Optical Fibre
我们提出了高分辨率的光谱碘蒸气，是加载和捕获内的空芯光子晶体光纤（HC-PCF）的核心。我们比较所观察到的光谱特征，在传统的碘细胞中看到的，并表明饱和特性显着不同。尽管受限的几何形状，仍然可以获得具有非常高对比度的~6 MHz频谱宽度的亚多普勒特征。我们提供了一个简单的理论，它能精确地再现实验中的所有关键观察结果。
Efficient optical pumping and high optical depth in a hollow-core photonic-crystal fibre for a broadband quantum memory
大的多光子量子态的产生--用于计算、计量学和模拟中的应用--需要能够存储宽带脉冲的高效量子存储器网络。将这些存储器集成到光纤中为实现这一目标提供了许多优势：低功率下的强光物质耦合，简化的对准以及与现有光子架构的兼容性。在这里，我们介绍了一个大芯kagome结构的空芯光纤作为一个合适的平台，集成的基于光纤的量子存储器与温暖的原子蒸气。我们证明，第一次，有效的光泵浦空心光子晶体光纤与温暖的原子蒸气，其中（90 $\pm$ 1）%的原子在基态准备。我们测量高光学深度（3 $\times 10^{4}$），也，窄均匀线宽，不表现出显着的渡越时间加宽。我们的研究结果表明，可果美光纤适用于实现宽带，室温量子存储器。
Fibre-optic metadevice for all-optical signal modulation based on coherent absorption
最近，相干控制薄膜的物质在驻波的光学响应引起了相当大的关注，从应用在激发选择光谱学和非线性光学的演示全光学图像处理。在这里，我们表明，集成的超材料和光纤技术允许使用相干控制的吸收在一个完全光纤化和封装的开关元器件。有了这个元器件，控制光与光在纳米级等离子体超材料薄膜上的光纤尖端，我们提供了逻辑功能XOR，NOT和AND的原理证明演示，这些功能在1530 nm和1565 nm之间的波长的相干完全光纤化网络内执行。元器件的性能已经过测试，光信号相当于高达40 Gbit/s的比特率和亚毫瓦功率水平。由于相干吸收可以工作在单光子水平，也与100太赫兹的带宽，我们认为，所展示的全光开关的概念在相干和量子信息网络有潜在的应用。
Optical Analogue of the Dynamical Casimir Effect in a Dispersion-Oscillating Fibre
动态卡西米尔效应是由于系统参数或边界条件的非绝热变化而从真空中产生真实粒子或光子对。与在空间和时间上都发生调制的标准参量放大相反，这种基本过程需要时间上的纯调制，这使得其在光频率下的检测特别具有挑战性。在本文中，我们实验证明了在近红外光学制度中的色散振荡光子晶体光纤的机械动力学Casimir效应的光学模拟的实现。实验是基于等效的空间调制的光纤芯直径的纯时间调制时，这是考虑在共同移动的帧中的行进泵浦脉冲。通过测量光谱分辨光子对之间的量子关联，我们提供了光学动力学Casimir效应的证据。反聚束光子统计的证据支持测量光的非经典性质。
Remote Key Establishment by Mode Mixing in Multimode Fibres and Optical Reciprocity
光子系统中的无序和散射长期以来被认为是应该避免的麻烦。最近，无序已经被用于快速增长的应用，包括成像，传感和光谱学。混沌动力学和对外部扰动的极端敏感性使得随机介质特别适合于光学密码学。然而，使用随机介质在远程用户之间分发密钥仍然具有挑战性，因为它要求用户能够访问相同的散射系统。在这里，我们利用多模光纤中的随机模式混合来同时生成和分发密钥。光纤模式混合中的快速波动为密钥生成提供了随机性的来源，并且光学互易性保证了光纤两端的密钥是相同的。我们通过实验证明了该方案使用经典的光和现成的组件，打开门的成本效益的关键建立在物理层的光纤网络。
Why compensating fibre nonlinearity will never meet capacity demands
目前的研究工作集中在克服由于光纤非线性引起的失真而导致的单模光纤中的通信的明显限制。它已被实验证明，这种克尔非线性极限是不是一个基本的限制，因此，它是适当的审查的基本限制光通信的谎言，并在此基础上指导未来的研究。本文详细介绍了最近提出的结果。本文的工作简要回顾了标准单模光纤（SMF）上的光通信的固有限制，并表明石英光纤功率处理和收发器设计的经验限制都引入了一个实际的上限使用SMF的通信容量，在1 Pbit/s的顺序。超过1 Pbit/s的传输速率被证明是可能的，然而，利用目前可用的光纤，通过简单地增加光功率来传输超过该速率的尝试将导致容量的渐进零分数增加。
Sensitivity Comparison of Microwave-Frequency and Optical Fibre Interferometry Based on State-of-the-Art Components
该研究对比了采用微波振荡器与最先进激光器的光纤干涉仪在70km内的振动灵敏度，发现高光谱纯度激光器仅在10Hz以上性能更优，凸显微波低频优势及混合系统潜力。
Generation of optical frequency combs via four-wave mixing processes for low- and medium-resolution astronomy
我们研究了在非线性光纤中通过优化参数的级联四波混频过程产生光学频率梳。初始光场由两个频率间隔大于40 GHz（1531 nm处为312.7 pm）的连续波激光器组成。它通过三根非线性纤维传播。第一光纤用于对初始正弦方波脉冲进行脉冲整形，而在第二光纤中发生低至100 fs以下的强脉冲压缩，第二光纤是放大掺铒光纤。最后一级是低色散高度非线性光纤，其中频率梳带宽增加并且线强度均衡。我们使用广义非线性薛定谔方程模型，并研究它的光纤长度，光纤色散，激光频率分离和输入功率的目的是最小化频率梳状噪声。在数值结果的支持下，实验产生了一个频率梳，首先在近红外，然后它是倍频到可见光谱范围。利用一台MUSE型光谱仪，我们从梳状谱线的等距性和稳定性两个方面评价了用于天文波长校准的梳状谱性能。
Remote Nanodiamond Magnetometry
光纤改变了人们与世界互动的方式，现在渗透到许多科学领域。光纤传统上被认为对磁场不敏感，但是从采矿到生物医学的许多应用领域都将受益于基于光纤的远程磁力测量设备。在这项工作中，我们实现了这样一个设备，通过嵌入纳米磁传感器到碲酸盐玻璃纤维。远程磁力测量是在嵌入玻璃基质的纳米金刚石中的磁活性缺陷中心上进行的。应用标准光学磁力测量技术来初始化和检测局部磁场变化，测量灵敏度为26微米特斯拉/平方根（Hz）。我们的方法利用直接的光激发，简单的聚焦元件，和低功耗组件。我们证明远程磁强计的直接报告的磁性基态的氮空位缺陷中心的光纤。此外，我们提出并从理论上描述了一种全光学技术，非常适合于远程光纤传感。我们的研究结果拓宽了光纤的应用，现在有可能成为新一代医疗磁内窥镜和远程采矿传感器的基础。
Zeeman optical pumping of $^{87}$Rb atoms in a hollow core photonic crystal fibre
在一个特定的塞曼态的原子系综的制备是一个关键的步骤，许多协议实现量子传感器和量子存储器。这些设备也可以受益于光纤集成。在这项工作中，我们描述了实验结果的理论模型支持的$^{87}$ Rb原子内的空芯光子晶体光纤的单光束光泵浦。在泵浦F=2，m $_F$ =2塞曼子态中观察到的50%的布居增加以及剩余塞曼子态的去布居使我们能够在F=2歧管内实现m $_F$ =2子态的相对布居的3倍改进，其中60%的F=2布居驻留在m $_F$ =2暗子级中。基于我们的理论模型，我们还提出了进一步提高碱填充空芯光纤泵浦效率的方法。
Predicting nonlinear reshaping of periodic signals in optical fibre with a neural network
本研究提出基于神经网络的监督学习模型，可预测光纤中正弦信号经非线性传输后的时域与频域整形效果，覆盖两种色散 regime，还能快速探测参数空间以定制光梳或实现聚焦。
Refractive-index-sensing radio-frequency comb with intracavity multi-mode interference fibre sensor
光学频率梳由于其齿状的离散光谱以及其固有的锁模性质和对频率标准的锁相控制而作为光学频率标尺引起了人们的注意。基于这一概念，迄今为止，它们的应用已经在光频计量和光程计量领域得到了证实。然而，如果光梳的效用可以通过利用光梳的新方面而进一步扩展到其基于光频尺的应用之外，这将导致光学计量和仪器的新发展。在这里，我们报告的光纤传感应用的基础上的光学和射频区域之间的相干频率链路的光梳，使高精度的液体样品的折射率测量的基础上的频率测量在射频区域。我们的技术编码的折射率变化的液体样品到一个射频梳由一个腔内多模干涉光纤传感器和腔光纤的波长色散的组合。然后，通过用频率计数器和频率标准测量射频梳的重复频率来读出折射率的变化。使用光梳作为光子射频转换器将导致在功能性光纤传感器和精确的射频测量的帮助下在高精度光纤传感中的新应用的发展。
High Resolution Frequency Standard Dissemination via Optical Fibre Metropolitan Network
本文介绍了标准光纤网络上100 MHz超稳定参考信号的新传播系统的结果。100 MHz信号简单地通过光载波的幅度调制来传输。已经实现了两种不同的方法来补偿由链路引入的噪声。分析了这两种系统的局限性，并提出了几种解决方案，以提高频率稳定度，进一步扩大分布距离。尽管如此，我们的系统是一个很好的工具，最好的冷原子喷泉之间的比较实验室，高达100公里，相对频率分辨率为10-14在一秒的积分时间和10-17一天的测量。可以升级分配系统以满足未来光学时钟的严格分配要求。
A Lower Bound on the per Soliton Capacity of the Nonlinear Optical Fibre Channel
本文导出了存在（光）放大器自发辐射（ASE）噪声时非线性光纤信道每孤子容量下限的封闭表达式。这个界限是基于一个非高斯条件概率密度函数的孤子振幅抖动引起的ASE噪声，并被证明增长的信号-噪声比的增加。
Long-range optical trapping and binding of microparticles in hollow-core photonic crystal fibre
光学悬浮的微米和纳米粒子为研究宏观距离上的光子-声子相互作用提供了一个理想的场所。在这里，我们报告的观察远程光学绑定的多个微粒，介导的模间散射和干涉内的空芯光子晶体光纤（HC-PCF）的抽真空的核心。三个直径为1 μm的聚苯乙烯颗粒稳定地结合在一起，颗粒间距离约为40 μm，或比捕获激光波长长50倍。被束缚的粒子阵列可以沿着纤维来回移动超过厘米的距离。当抽真空到6 mbar气压时，可以观察到束缚粒子阵列的集体力学模式。所测得的粒子间的平衡和机械本征频率的距离支持一种新的分析形式主义建模的结合过程的动态。HC-PCF系统提供了一个独特的平台，用于在隔离良好和受保护的环境中研究悬浮粒子阵列的丰富光机械动力学。
Nonreciprocal vortex isolator by stimulated Brillouin scattering in chiral photonic crystal fibre
光学非互易性打破了前向和后向传播光波之间的对称性，在光子系统中变得至关重要，并使许多关键器件成为可能，如光隔离器，环行器和光路由器。大多数传统的光隔离器涉及磁光材料，但基于光学非线性、光机械诱导透明性和受激布里渊散射（SBS）的器件也已被证明。然而，到目前为止，它们只被实现为线性或随机偏振的LP01类基本模式。本文报道了一种基于手性光子晶体光纤中拓扑选择SBS的光驱动涡旋模非互易隔离器。通过调节控制信号的频率，该器件可以被重新配置为放大器或隔离器。实验结果表明，涡流隔离的22分贝，这是在国家的最先进的基模隔离器使用SBS。这种独特的器件可能会在光通信、光纤激光器、量子信息处理和光镊等方面得到应用。
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