Pulsed high harmonic generation of light due to pumped Bloch oscillations in noninteracting metals
我们导出了一个简单的理论，高次谐波产生由于泵浦一个大振幅振荡电场的非相互作用的金属。该模型假设辐射光场是由于泵浦产生的时变电流引起的电子加速而产生的，并且还假设系统具有恒定的光激发载流子密度，因此它忽略了带之间的偶极激发（这将在半导体中产生载流子）。我们研究的情况下，奇谐波频率预计将占主导地位的辐射光的光谱，我们也适用于真正的材料，如氧化锌，高次谐波产生已经在实验中证明了模型。
2012-12-07 cond-mat.str-el physics.optics
Impact of de-synchronization and drift on soliton-based Kerr frequency combs in the presence of pulsed driving fields
脉冲驱动克尔微谐振腔是一种有效的产生相干光学频率梳孤子态的方法。然而，其背后的物理机制尚未得到全面的研究。在这里，我们报告的数值和理论研究的影响之间的周期性泵场和训练的孤立子循环腔中的去同步。我们发现，去同步可以影响孤子的配置，可以持续给定的参数，它可以被用来保证在有吸引力的单孤子制度的操作。我们还揭示了泵浦-谐振腔去同步和受激拉曼散射之间的相互作用可以产生丰富的动力学，解释在最近的实验中观察到的显着特征。我们的工作阐明了克尔腔孤子在脉冲驱动场存在下的动力学，并可能促进有效的微谐振器频率梳系统的发展。
2019-05-23 physics.optics
Time-division multiplexing of the orbital angular momentum of light
我们提出了一种光学装置，用于产生一系列的光脉冲，其中的轨道角动量（OAM）的自由度与时间的一个相关。该装置基于环形光学谐振器内的单个$q$板。通过这种方法，我们证明了产生一个训练的脉冲携带的OAM值增加，或者，可替代地，具有规定的OAM叠加状态的脉冲的控制时间序列。最后，我们展示了一个“OAM到时间转换”装置划分不同的输入OAM状态到不同的时间仓。后者的应用程序提供了一个简单的方法来数字螺旋光谱的脉冲光。
2012-02-02 physics.optics
Relaxation oscillations in long-pulsed random lasers
我们测量了随机激光在纳秒泵浦脉冲期间的光强演化。在二氧化钛随机激光器中，在总辐射强度的时间轨迹上观察到弛豫振荡。我们比较我们的实验结果与一个简单的模型，基于四能级速率方程的单模激光。
2007-03-05 physics.optics
Sub-kHz single-frequency pulsed semiconductor laser based on NPRO injection locking
本文提出一种基于NPRO种子注入锁定和泵浦电流直接调制的单频脉冲半导体激光器，实现了亚千赫兹线宽、可调重复频率与脉冲宽度，适用于相干激光雷达、计量与遥感等领域。
2025-03-12 physics.optics
Gain-switched semiconductor laser driven soliton microcombs
通过注入锁定芯片级微谐振器到连续波（CW）III-V族激光器中，产生了耗散克尔孤子（DKS）。这一进步使完全集成的混合微梳系统能够以交钥匙模式运行，并可以获得微波重复率。然而，CW驱动的DKS表现出低的能量转换效率和高的光功率阈值，特别是当重复率在微波范围内时，这便于用现成的电子器件直接检测。有效的DKS可以通过时空结构光（即，脉冲泵浦），然而，迄今为止，这需要复杂的级联调制器用于脉冲合成。在这里，我们展示了一个光子集成的方法来脉冲泵浦。通过在X波段和K波段微波范围内主动切换注入锁定III-V族半导体激光器的偏置电流，我们用相干皮秒激光脉冲泵浦晶体和集成微谐振器，实现具有稳定重复频率的DKS产生，并将所需的平均泵浦功率降低一个数量级，达到几毫瓦的创纪录水平。此外，我们揭示了泵浦脉冲的相位分布的关键作用，并首次实施相位工程的脉冲泵浦方案，无论是访问一个多模激光制度的增益开关模式或应用外部啁啾，以支持强大的单孤子产生。我们的工作利用了增益开关技术和脉冲泵浦技术的优点，并建立了不同的紧凑型频率梳平台，提高了节能芯片级微梳的潜力相结合的优点。
2021-02-20 physics.optics
Exploring Gain-Doped-Waveguide-Synapse for Neuromorphic Applications: A Pulsed Pump-Signal Approach
针对传统技术在神经形态处理器灵活性、可扩展性和能效上的限制，本研究开创性提出波导上掺杂增益层突触结合脉冲泵浦-信号机制，实现非线性脉冲变换与类脑尖峰响应，支持短期记忆等关键特性，提升神经形态计算性能。
2025-07-08 cs.NE physics.optics
A pulsed optically pumped Rb clock with a frequency stability below 10-15
INRIM与Leonardo SpA合作开发航天级脉冲光抽运汽室铷钟，采用工程化物理包结合实验室级光电设备，实现1秒稳定度1.2×10⁻¹³、40000秒（去漂）6×10⁻¹⁶的创纪录结果，需精细稳定微波和激光脉冲。
2023-08-29 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Cascade-gain-switching for generating 3.5-um nanosecond pulses from monolithic low-cost fiber lasers
我们提出了一种新的激光器配置，可以输出3.5- $μ$ m纳秒激光脉冲的基础上一个简单的单片光纤结构。级联增益开关，通过两个连续的增益开关过程将纳秒脉冲的波长从1.55 $μ$ m转换为3.5 $μ$ m。级联增益开关不需要使用特殊波长的昂贵泵浦源和用于Q开关或锁模的大体积有源或无源调制元件，而仅需要电调制的1.55- $μ$ m脉冲激光器和两个连续波（CW）975-nm激光二极管的泵浦。它们都是光纤通信应用的标准产品，可以大大降低中红外激光脉冲产生的成本。为了研究这种配置的可行性，我们数值模拟级联增益开关过程的综合速率方程模型。在单次激发状态下，对于稳定的3.5- $μ$ m脉冲激光，CW 975-nm泵浦应在1.55- $μ$ m脉冲泵浦之前至少$\sim500$ $μ$ s开启。结果表明，1.55- $μ$ m泵浦脉冲宽度对中间1.97- $μ$ m脉冲的时间形状有较大影响，而对产生的3.5- $μ$ m脉冲的影响则可以忽略。当泵浦功率小于$\sim4$ W时，增大连续泵浦功率可以显著提高输出峰值功率，缩短脉冲。在重复脉冲模式下，我们发现当重复频率为$<=100$ kHz时，可以稳定地输出3.5- $μ$ m脉冲训练序列。随着重复率增加，达到稳定操作的持续时间增加。当重复频率大于100 kHz时，不能建立稳定操作，因为消耗$Er^{3+}$离子的$^4I_{11/2}$能级上…
2018-05-27 physics.optics
Conversion efficiency in the process of co-polarized spontaneous four-wave mixing
研究了单模光纤中共偏振自发四波混频的过程，着重分析了其转换效率。我们考虑单色泵和脉冲泵制度，以及简并泵和非简并泵配置。我们提出了转换效率的解析表达式，给出了在双重积分。在脉冲泵的情况下，我们采取这些表达式的封闭的解析形式的帮助下，某些近似。我们目前的数值模拟结果，并比较它们从我们的解析表达式获得的值，作为几个关键的实验参数的函数的转换效率。
2013-09-11 physics.optics quant-ph
Fast and wide-range wavelength tuning of a III-V/Si3N4 external-cavity laser via two-step pulsed heating
本研究提出结合双微环Vernier滤波器与热泵浦的III-V/Si3N4外腔激光器，采用两步脉冲加热实现101/104 nm波长切换，调谐速率达8.91/9.68 nm/μs，可用于频率捷变光系统。
2026-08-14 physics.optics
Modelling and optimization of pulsed squeezed state generation in a ring-resonator system
本文提出半解析方法计算有损环形谐振器侧耦合波导的压缩谱，优化泵浦参数与耦合，实现通道中超过10 dB压缩且反压缩低于22 dB。
2025-03-26 physics.optics quant-ph
Pulsed-pump phosphorus-doped fiber Raman amplifier around 1260 nm for applications in quantum non-linear optics
我们描述了一个中心波长为1260 nm的纳秒和亚纳秒脉冲的光纤拉曼放大器。放大发生在一个4.5米长的保偏掺磷光纤，泵浦在1080 nm的3 ns长的脉冲，重复频率为200 kHz和高达1.75千瓦的峰值功率。输入种子脉冲是次mW的峰值功率和0.25 ns的最小持续时间，雕刻了一个连续波激光与次MHz的线宽。我们获得了峰值功率高达1.4 kW的线性偏振输出脉冲，对应于峰值功率转换效率超过80%。小信号增益可达90 dB，饱和功率下3 dB的信噪比大于20 dB。没有观察到显着的时间和光谱展宽的输出脉冲高达400 W的峰值功率，并扩大在更高的功率可以减少种子脉冲的相位调制。从而获得峰值功率高达1 kW的近变换极限脉冲。最后，我们演示了可控频率啁啾脉冲，可变宽度脉冲和双脉冲的产生。因此，该放大器适用于窄原子共振的相干控制，特别适用于铷原子到里德伯态的快速相干激发。这些能力为量子非线性光学中的几个重要应用开辟了道路。
2020-07-17 physics.optics quant-ph
Measuring entanglement of photons produced by a pulsed source
纠缠光子的脉冲源对于某些应用是期望的。然而，这样的源具有由信号光子和噪声光子同时到达检测器引起的固有问题。这些问题进行了分析和实际的方法来计算意外（或虚假）的巧合的数量进行了详细描述，并进行了实验检查，为不同的制度的利益。这些结果不仅适用于纠缠度的测量，而且适用于所有需要从噪声数据中提取有效符合数的情况。作为使用这些方法的一个例子，我们提出了时间分辨测量的并发的字段所产生的自发参量下转换与泵脉冲的持续时间在ns范围内的重复kHz。在泵浦脉冲的边缘观察到了预期的纠缠的不连续演化。
2013-12-09 physics.optics quant-ph
An orthogonal-to-non-orthogonal multiplexing format converter
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）
针对下一代灵活光网络，提出并演示了一种通用的正交到非正交复用格式转换器，利用基于Talbot处理器实现高速相干光传输网络应用，展示了灵活转换及验证了数字子载波复用密集接入场景。
2026-07-07 physics.optics
Onset of non-Gaussian quantum physics in pulsed squeezing with mesoscopic fields
我们研究了具有介观数的脉冲压缩光产生中非高斯量子特征的出现（即，几十到几百个）泵浦光子。由于强的光学非线性必然涉及在这一制度，压缩发生旁边显着的泵耗尽，妥协的预测由传统的半经典模型的压缩。此外，多个频率模式之间的非线性相互作用使得系统动力学在朴素量子模型中呈指数级难以处理，需要更复杂的建模框架。为此，我们构造了对压缩动力学的非线性高斯近似，定义了一个“高斯相互作用框架”（GIF），在该框架中，非高斯量子动力学可以被隔离并使用一些主导（即，主）超模。我们的模型的数值模拟揭示了非高斯扭曲的压缩在介观制度，在很大程度上与信号泵浦纠缠。我们认为，非线性纳米光子学的最新技术正在迅速接近这一制度，提供了一个全光学平台的实验研究的半经典到量子过渡的丰富的范例，相干，多模非线性动力学。因此，介观脉冲压缩提供了一个有趣的案例研究的快速上升的动态复杂性与半经典到量子交叉，我们认为这是一个相关的出现新的信息处理能力的量子制度。
2021-11-27 physics.optics quant-ph
Coincidence-pumping upconversion detector based on passively synchronized fiber laser system
University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）；Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System（上海市现代光学系统重点实验室）；Engineering Research Center of Optical Instrument and System, Ministry of Education（教育部光电仪器与系统工程研究中心）；School of Optical Electrical and Computer Engineering（光学电子与计算机工程学院）；East China Normal University（华东师范大学）；State Key Laboratory of Precision Spectroscopy（精密光谱科学国家重点实验室）；Jinan Institute of Quantum Technology（济南量子技术研究院）
本文实验展示了一种基于被动同步光纤激光系统的高性能频率上转换探测器，通过符合泵浦技术实现72%的转换效率和30%的探测效率，并具有低噪声等效功率和长期稳定性。
2026-06-03 physics.optics
Multi-mode theory of pulsed twin beams generation using a high gain fiber optical parametric amplifier
利用多频模式下的Bogoliubov变换描述非简并信号光和闲频光孪生光束的演化过程，从理论上研究了脉冲泵浦高增益光纤参量放大器（FOPA）的量子噪声特性。结果表明，FOPA的噪声系数一般大于3 dB量子极限，除非联合谱函数是可因式分解的，且输入信号的谱与信号频带内的增益谱匹配良好。然而，强度差噪声的双光束，这弱依赖于联合光谱函数，可以显着小于散粒噪声限制时，泵浦和输入信号的时间模式是适当匹配的。此外，为了更接近实际的实验条件，通过考虑各种实验缺陷，数值研究了宽带FOPA产生的孪生光束的量子噪声。本文的研究不仅有助于研制紧凑型双光束光纤光源，而且有助于理解光纤通信系统中脉冲泵浦FOPA的量子噪声极限。
2013-04-28 physics.optics quant-ph
Wavelength-division multiplexing communications using integrated soliton microcomb laser source
在这封信中，我们调查的可行性和性能的波分复用（WDM）光通信使用集成耗散克尔孤子微梳作为多通道激光源。首先，我们证实了由DFB激光器自注入锁定到主微腔直接泵浦的孤子微梳具有足够低的频率和幅度噪声来编码高级数据格式。其次，利用完美孤子晶体来提高每条微梳线的功率水平，使它们可以直接用于数据调制而不需要前置放大。第三，在一个概念验证实验中，我们展示了7通道16-QAM数据传输使用集成的完美孤子微梳作为激光载波，在不同的光纤链路距离和放大器配置获得了良好的数据接收性能。我们的研究表明，完全集成的克尔孤子微梳是可行的，并有利于光数据通信。
2022-06-01 physics.optics
Experimental generation of single photons via active multiplexing
按需单光子源是量子科学和技术的基本组成部分。我们通过实验证明了一个方案的概念证明，该方案通过主动多路复用从脉冲自发参量下转换（SPDCs）概率产生的几个预示光子来生成按需单光子。通过利用四光子对源，主动前馈技术，和超快单光子路由器，我们显示了四倍的增强输出光子速率。同时，我们保持了输出单光子态的质量，相关测量证实。我们还通过实验验证，通过红欧曼德尔干涉，路由器不影响单光子的不可分辨性。此外，我们给出了数值模拟，这表明基于四个SPDC源的多路复用的光子可以优于基于高度先进的光子数分辨探测器的预示。我们的研究结果表明，按需单光子产生和可扩展的线性光学量子信息处理的实际实现的路线。
2012-02-07 physics.optics quant-ph
Continuously tunable pulsed Ti:Sa laser self-seeded by an extended grating cavity
报道了一种利用扩展光栅腔自种子连续可调谐钛宝石激光器。通过在传统的单腔光栅激光器腔内插入一个部分反射镜，实现了两种振荡器：宽带功率振荡器和棱镜扩束器加衍射光栅的Littrow结构窄带振荡器。通过将光栅谐振腔振荡耦合到功率振荡器中，实现了功率增强的窄线宽激光振荡。与经典的光栅激光器相比，这种简单的修改显着增加了激光器的输出功率，而没有显着扩大线宽。由于大部分振荡激光功率被限制在宽带功率腔内并且较低的功率入射到光栅上，新的配置还允许较高的泵浦功率，这通常受到高振荡功率下光栅涂层的热变形的限制。
2016-11-25 physics.optics
Ballistic Imaging of High-Pressure Fuel Sprays using Incoherent, Ultra- short Pulsed Illumination with an Ultrafast OKE-based Time Gating
提出了一种基于光学克尔效应的时间门，泵浦光和探测光共线入射到克尔介质液体二硫化碳中，用于高压燃料喷雾的弹道成像。用于照明研究对象的探测脉冲是从水中紧密聚焦的飞秒激光脉冲产生的超连续谱中提取的，从而破坏了它们的相干性。光学成像的空间分辨率和门定时进行了研究，并与一个类似的设置没有超连续谱产生，其中探头仍然是相干的。最后，给出了几幅燃油喷雾在相干和非相干光照射下的弹道图像，并进行了定性比较。
2015-02-11 physics.optics
Integrated spatial multiplexing of heralded single photon sources
光子源的非确定性是单光子量子处理器的一个关键限制。空间多路复用通过提高预示的单光子产率而不提高输出噪声来克服这一点。在这里，通过空间复用两个单片硅相关光子对源，超过了单个源的固有统计限制，表明在不增加不必要的多对产生的情况下，预示着单光子输出增加了62.4%。我们进一步证明了该方案的可扩展性，通过多路复用光子产生的两个波导泵通过集成耦合器与63.1%的增加预示的光子速率。该演示为可扩展架构铺平了道路，该架构用于在紧凑的集成平台中多路复用许多光子源，并实现光学量子计算和量子通信协议核心所需的高效双光子干涉。
2013-05-31 physics.optics quant-ph
Amplification of arbitrary frequency chirps of pulsed light on nanosecond timescales
本文提出一种纳秒尺度780 nm频率啁啾脉冲放大系统，结合光纤相位调制器、半导体与锥形放大器及任意波形驱动，实现超过3 GHz/10 ns啁啾速率和1 W以上峰值功率。
2021-10-27 physics.atom-ph physics.optics
Low Threshold Two-Dimensional Annular Bragg Lasers
在室温下，采用径向布拉格反射器的环形谐振腔在通信波长的激光脉冲光泵浦下被证明。亚毫瓦泵浦阈值水平观察到0.5-1.5波长宽的半径为7-8毫米的缺陷的谐振器。谐振器模式场的品质因数估计是在几千的顺序。电磁场被示出为由缺陷引导。测量和计算的光谱之间的良好协议。
2004-09-14 physics.optics
Photonic temporal-mode multiplexing by quantum frequency conversion in a dichroic-finesse cavity
正交时间模（TM）形成了一个场正交的、连续可变的自由度，原则上是无限维的，为量子信息科学和技术创造了一个有前途的资源。理想量子脉冲门（QPG）是一种能够复用和解复用具有相同载波频率、空间模式和偏振的时间正交光脉冲的器件。QPG是使用正交时间模式作为高维量子信息存储和处理的基础的主要使能技术。使用具有时变泵浦或控制场的非线性光学参数过程的QPG实现的最大障碍是对可实现的时间模式选择性的限制，其被定义为与单位效率相结合的完美TM辨别。我们提出了使用脉冲非线性频率转换的光学腔中有很大的不同的精细度为不同的频率，以实现一个几乎完美的TM-选择QPG在低损耗集成光学平台。
2017-08-08 physics.optics quant-ph
High-Purity Pulsed Squeezing Generation with Integrated Photonics
压缩光已经发展成为量子技术的有力工具，从量子增强传感到基于部分后选择技术的量子态工程。压缩光的脉冲产生特别令人感兴趣，因为它可以提供精确的时间戳和物理定义的时间模式，这在复杂的通信网络和大规模信息处理中是非常优选的。然而，在传统的单程配置的脉冲压缩的多模特性限制了输出状态的纯度，负面影响其在量子技术中的应用。在这封信中，我们提出了一种新的方法来产生高时间纯度的脉冲压缩。分析了光子谐振腔中基于参量下转换的脉冲压缩效应。我们证明了输出压缩光的有效模数接近于1。这种高纯度的压缩光可以在宽参数和低泵浦功率下实现，为产生大规模量子资源提供了一种可靠的方法。
2020-07-14 physics.optics quant-ph
Transient optical gratings for pulsed ionizing radiation studies
在全息术或激光发明之前，布拉格的X射线显微镜打开了使用空间相干可见光进行短波长研究的光学计算的大门，包括相位恢复方法。这种光学方法在20世纪60年代被半导体探测和数字计算所取代。从那时起，包括空间光调制器（SLM）、阵列检测器和飞秒激光器的可见光光学器件已经变得广泛可用，常规地允许光学相位、分子相干控制和检测的多功能和计算机接口强加。今天，高亮度X射线源开始为原子分辨率和超快泵浦探测研究提供机会。相应地，这项工作考虑了布拉格的X射线显微镜的一个被忽视的方面-非相干电离辐射到相干可见光（IICV）的转换，这是相干光学计算的必要先决条件。技术建议，可以实现这种转换。方法全息数据存储的短波长散射辐射数据，相位恢复，包括光学程序，动机。
2011-02-23 physics.optics
Spatially multiplexed single-cavity dual-comb laser
单腔双梳状激光器是一种新型的超快激光器，在泵浦-探测取样、光学测距、气体吸收光谱等领域有着广泛的应用前景。然而，迄今为止，激光腔复用通常在激光器性能或相对定时噪声抑制方面进行权衡。本文提出了一种新的方法，用于复用单个激光腔以支持一对噪声相关模。这些模式共享所有腔内组件，并采取接近共同的路径，但不重叠在任何有源元件上。我们实现的方法与80 MHz的激光器提供超过2.4瓦的平均功率每梳次140 fs脉冲。我们达到了2.2 fs [20 Hz，100 kHz]的子周期相对定时抖动。通过这种新的多路复用技术，我们可以实现对重复率差Δfrep的缓慢反馈，使该量无漂移，低抖动和可调-这是实际应用中的关键组合，而这是以前单腔双梳系统所缺乏的。
2022-06-27 physics.optics
Observation of long turn-on delay in pulsed quantum cascade lasers
对脉冲中红外量子级联激光器的开启延迟进行了实验研究。我们报告的意外长的延迟时间依赖于泵浦电流，这与传统的阶梯状激励的理论预测不一致。在InP和InAs基QCL中观察到类似的行为，其发射波长接近8 $μ$ m。使用基于速率方程的模型进行的数值模拟与我们的观察提供公平的协议与非零上升时间的电流脉冲激励。
2021-07-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Degenerate Squeezing in Waveguides: A Unified Theoretical Approach
我们考虑脉冲泵浦自发参量下转换（SPDC）以及脉冲单和双泵浦自发四波混频过程中的波导在一个统一的哈密顿理论框架。在$k$空间中使用线性算子方程，我们的方法允许包含线性损耗、自相位调制和交叉相位调制以及任意阶的色散。我们描述状态演化的二阶矩，我们开发明确的表达式。我们使用我们的方法来计算联合频谱振幅的简并压缩使用SPDC解析在微扰极限，基准我们的理论对众所周知的结果在可忽略的群速度色散的限制，并研究最近提出的量子采样实验的适用性源。
2019-10-23 physics.optics quant-ph
In-situ Doppler-free spectroscopy with pulsed optical fields
提出脉冲光场时分复用与数字差分的原位无多普勒光谱方法，实现Yb$^{+}$跃迁精密测量、369.5 nm激光稳频及塞曼子能级光谱首次原位观测。
2025-02-17 physics.optics
An Efficient Integrated Two-Color Source for Heralded Single Photons
我们提出了一个脉冲和集成的，高度非简并的参量下转换（PDC）源的预告单光子在电信波长，与预告光子在800 nm左右配对。有源PDC部分与片上无源集成波分多路复用器相结合，允许信号和空闲光子的空间分离，效率超过96.5%，以及多波段反射和抗反射涂层，有助于低耦合损耗和超过99%的器件输出处的泵浦抑制。我们的设备是能够准备单光子的效率为60%，符合偶然性的比率超过7400。同样，与连续波实现相比，它实际上没有显示出显著的背景噪声。对于低泵浦功率，我们测量了条件二阶关联函数g^（2）（0）=0.0038，这证明了几乎纯单光子产生。此外，我们的源可以在<n_pulse>低于100 uW的泵浦功率水平下具有=0.24个产生的光子对/泵浦脉冲的高亮度。脉冲PDC工艺的高质量与高效无源元件的集成相结合，使我们的设备成为未来量子网络应用的有希望的候选者，其中高效的小型化起着至关重要的作用。
2013-03-12 physics.optics quant-ph
Modeling the space-time correlation of pulsed twin beams
由参量下转换产生的纠缠双光束是面向成像应用的最受欢迎的光源之一，因为它们在空间和时间上具有多模态性质。然而，仍然缺乏令人满意的理论描述。在这项工作中，我们提出了一个半解析模型，旨在弥合耗时的数值模拟和不切实际的平面波泵浦理论之间的差距。该模型被用来研究量子关联和相干的角度-频率域的参数发射，并演示了一个$g^{1/2} $增长的大小作为增益$g$增加，与相应的收缩的时空分布。这些预测系统的随机数值模拟的结果进行比较，在维格纳表示，完整的模型方程：一个很好的协议显示，即使参数超出预期的有效性限制的模型。
2023-01-18 physics.optics quant-ph
Laser-initiated electron and heat transport in gold-skutterudite CoSb$_3$ bilayers resolved by pulsed x-ray scattering
本研究利用皮秒X射线散射泵浦-探测技术，探究金/CoSb₃双层膜光激发后的电子与晶格热输运，发现热量先在下层CoSb₃被检测到，支持光激发电子的弹道输运机制，晶格膨胀数据可解释能量沉积与热输运。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast time-division demultiplexing of polarization-entangled photons
最大化量子信道的信息传输速率是实现量子通信的关键。时分复用是一种方法，其最终速率需要能够在超快时间尺度上操纵和检测单光子，同时保持它们的量子相关性。在这里，我们演示了解复用的训练的脉冲单光子使用时间到频率转换，同时保持其偏振纠缠与合作伙伴的光子。我们的技术将具有2.69 ps间隔的脉冲训练转换为具有307 GHz间隔的频率梳，其可以使用衍射技术来解决。我们的工作使量子信息的超快多路复用与商业上可用的单光子探测器。
2014-10-16 physics.optics quant-ph
Generation of degenerate, factorizable, pulsed squeezed light at telecom wavelengths
我们描述了一个周期性极化的KTP晶体，产生一个纠缠，双模，压缩态与正交偏振，几乎相同的，可因子化的频率模式，和一些光子在不需要的频率模式。我们聚焦泵浦光束，以在两个模式之间创建近似圆形的联合光谱概率分布。在解开这两个模式后，我们观察到Hong-Ou-Mandel干涉，当应用8.6 nm带宽的光谱滤波器时，原始（背景校正）可见度为86%（95%）。我们用超导纳米线单光子探测器和光子数分辨跃迁边传感器测量了纠缠和解纠缠压缩态的二阶光子关联。这两种方法都同意并验证了检测到的模式包含所需的光子数分布。
2011-11-16 physics.optics quant-ph
Photoacoustic spectroscopy of NO$_2$ using a mid-infrared pulsed optical parametric oscillator as light source
本文介绍了一种光声（PA）传感器，用于常温常压下NO $_2$ -N $_2$的光谱测量。PA传感器由纳秒脉冲单模中红外（MIR）光学参量振荡器（OPO）谐振泵浦。在3.25 $μ$ m至3.55 $μ$ m波长范围内，以5 cm $^{-1}$的分辨率带宽和1.6 ppmV（$μ$ mol/mol）的Single Shot检测限对NO $_2$ -N $_2$进行光谱测量。以300 ml/min的恒定流速进行测量，从而证明了气体传感器用于实时痕量气体测量的适用性。将获得的光谱与Hitran数据库中的数据进行比较，发现具有良好的一致性。Allan偏差分析表明，PAS传感器在最佳积分时间的检测限为14 ppbV（nmol/mol），积分时间为170秒，对应于归一化噪声等效吸收（NNEA）系数为3.3 $\times 10^{-7}$ W cm $^{-1}$ Hz $^{-1/2}$。
2017-12-12 physics.app-ph physics.optics
Reservoir computing based on a silicon microring and time multiplexing for binary and analog operations
水库计算（RC）的光子实现承诺达到超高带宽的操作与适度的培训工作。一些光电演示报告了语音识别、物体分类和时间序列预测等硬任务的最新性能。在空间和时间上扩展这些系统面临着控制复杂性，尺寸和功率需求方面的挑战，这些挑战可以通过集成光学解决方案来缓解。硅光子学可以成为实现这一目标的颠覆性技术。然而，迄今为止，实验演示一直集中在空间分布的水库，其中大量使用的分离器/组合器和互连损失限制了节点的数量。在这里，我们提出并验证了一个全光RC方案的基础上，硅微晶体（MR）和时间复用。输入层以泵浦光束的强度编码，该泵浦光束非线性地转移到MR中的自由载流子浓度并压印在次级探针上。我们利用自由载流子的动力学来创建一个链状的水库拓扑结构，具有50个虚拟节点。我们通过解决两个非平凡的任务：延迟XOR和鸢尾花的分类，给出RC的概念证明。这形成了基本的构建块，从该构建块可以利用有限的资源集实现具有数千个节点的较大的混合时空库。
2021-01-01 physics.app-ph physics.optics
Quantum entanglement and teleportation in pulsed cavity-optomechanics
在腔光学力学中，使机械振荡器与光学模式纠缠是一个诱人但又非常具有挑战性的目标。在这里，我们考虑一个脉冲方案，以创建爱因斯坦-波多尔斯基-罗森型纠缠之间的行波光脉冲和机械振荡器。纠缠可以通过泵浦-探测脉冲序列明确地验证。与在连续波驱动下的稳态机制中工作的方案相比，该协议不受通常限制可实现纠缠强度的稳定性要求的约束。我们调查协议的性能在现实条件下，包括机械退相干，在充分的细节。我们讨论了一个高的机械QF产品的纠缠创造的相关性，并提供了一个定量的声明上的QF产品的幅度是必要的一个成功实现的计划。我们确定其操作的最佳参数制度，并显示它在当前最先进的系统中工作。
2011-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonlinear Quantum Behavior of Ultrashort-Pulse Optical Parametric Oscillators
从理论上研究了超短脉冲光参量振荡器（OPO）在阈值附近和阈值以上非线性区的量子特性。将脉冲OPO看作一个多模开放量子系统，严格推导了一个具有多腔非线性耦合的一般输入输出模型（即，系统）信号模式和宽带单程（即，水库）泵场。在适当的假设下，我们的模型产生了一个Lindblad主方程与多模非线性Lindblad运营商描述双光子耗散和多模四波混频哈密顿描述一个宽带，色散光学级联，我们需要保持因果关系。为了简化模型的多模复杂性，我们采用了超模分解进行数值模拟的制度，脉冲超模经历强单光子非线性。我们发现，量子非线性动力学诱导泵浦耗尽以及修正的阈值以下压缩谱预测的线性模型。我们还观察到非高斯态的形成与维格纳函数的负性，并表明，与泵，耗散和色散的多模相互作用，可以作为有效的退相干通道。最后，我们简要地讨论了一些实验考虑潜在的观察这种量子非线性现象的超短脉冲OPO的非线性纳米光子平台。
2022-04-18 physics.optics quant-ph
All-optical quantum signal demultiplexer
密集波分复用（DWDM）是在经典和量子通信网络中提高数据传输速率的最成功的方法之一。虽然信号复用和解复用同样重要，但是传统的复用和解复用方法是基于诸如阵列波导和光纤布拉格级联滤波器之类的无源器件的，这些无源器件虽然广泛用于商业器件，但是缺乏任何主动调谐能力。在这项工作中，我们提出了一种基于和频产生（SFG）的信号解复用方法，该方法具有两个显著的特点：第一，通过切换泵浦波长，可以将来自公共通信信道的任何信号解复用到单个用户;第二，可以使用廉价的高性能检测器进行信号检测。通过对微腔硅片产生的多通道能量-时间纠缠进行解复用，证明了这两个特性。解复用后三个信道上的高干扰比表明纠缠态得到了保持，验证了解复用器的高性能，在大容量量子通信网络中有着广泛的应用前景。
2018-03-01 physics.optics quant-ph
On-chip wavelength division multiplexing by angled multimode interferometer fabricated on erbium-doped thin film lithium niobate on insulator
本文在掺铒薄膜铌酸锂平台上，利用光刻辅助化学机械刻蚀技术制备了基于角度多模干涉仪的低损耗波分复用器，工作于铒离子泵浦与发射波段，插入损耗低于0.7 dB，C波段3-dB带宽超过20 nm，并通过上转换荧光验证了多模干涉特性。
2024-01-11 physics.app-ph physics.optics
Controlling Purity, Indistinguishability and Quantum Yield of Incoherently Pumped Two-Level System by Spectral Filters
退相过程对确定性单光子源的性能有很大的影响。退相加宽了谱线并抑制了发射光子的不可分辨性，这对于许多应用来说是不期望的，主要是对于量子计算。本文研究了在有光谱滤波器的情况下，脉冲非相干泵浦下的二能级系统所发射的光。光谱滤波器允许控制二阶自相关函数、不可逆性和量子产率。我们表明，窄光谱滤波器可以增加发射光的不可分辨性，同时破坏量子产率。光谱滤波器对二阶关联函数的影响取决于泵浦的持续时间。当泵浦脉冲与二能级系统的寿命相比较长时，窄光谱滤波器导致二阶自相关函数的快速增加。在这个极限下，来自二能级系统的光的统计继承了非相干泵浦的统计。在泵浦脉冲持续时间短的情况下，对于光谱滤波器的子寿命宽度，可以在一定程度上保持单光子特性。此外，当由单光子源发射的光用于控制量子系统时，例如，在腔中，光的单光子特性根据量子系统的响应时间而不同地表现出来。特别地，在响应时间较长的情况下，具有亚寿命宽度的光谱滤波器可以提供接近于零的二阶自相关函数。
2022-12-12 physics.optics quant-ph
Epitaxial growth of KTiOAsO4 by pulsed laser deposition for nonlinear frequency conversion
本研究通过脉冲激光沉积在KTP衬底上外延生长KTA薄膜，形成平面波导，以实现低能量下的非线性频率转换，验证了高质量外延与相位匹配条件。
2025-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultra-low threshold cw and pulsed lasing in tensile strained GeSn alloys
GeSn合金是完全基于IV族元素的光发射器的最有前途的半导体。含大于8原子%的合金Sn具有基本的直接带隙，类似于常规的III-V族半导体，因此可以用于发光器件。在这里，我们报告的GeSn微盘激光器封装与氮化硅应力层产生拉伸应变。具有5.4at.%的300 nm GeSn层Sn是以约0.32%的压缩应变生长的间接带隙半导体，通过拉伸应变工程转化为真正的直接带隙半导体。在该方法中，低Sn浓度使得能够改进缺陷工程，并且拉伸应变在作为轻空穴带的价带边缘处提供低的态密度。在很低的光泵浦功率下，观察到了连续波和脉冲激光。发射波长为2.5 μ m的激光在ns脉冲激发下的阈值低至0.8kWcm^-2，在cw激发下的阈值低至1.1kWcm^-2。这些阈值是两个以上的数量级低于那些先前报道的散装GeSn激光器，接近这些值获得的III-V族激光器在Si上。研究结果表明了在硅光子学平台上实现硅基激光源单片集成的可行性和指导意义。
2020-01-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Coherent LQG Control, Free-Carrier Oscillations, Optical Ising Machines and Pulsed OPO Dynamics
广义上讲，这篇论文是关于非线性光学、量子力学和计算的。更具体地说，它涵盖了四个主要主题：相干LQG控制，自由载波振荡，光学伊辛机和脉冲OPO动力学。将它们联系在一起的是一种称为SLH模型的开放量子系统理论，我将在第1-2章介绍它。SLH模型是通过玻色子场相互作用的开放量子系统的一般框架，并且是本文中发展的量子线路理论的基础。相干LQG控制将在第3-4章中讨论，其中我证明了相干反馈优于基于测量的反馈，用于某些线性二次高斯（LQG）问题，并通过前者同时利用两个光求积来解释这种差异。第五章讨论了量子光网络的半经典截断维格纳技术，然后深入讨论了具有自由载流子非线性的系统中的量子噪声（第六章），与克尔非线性的比较，以及基于极限环和放大的模拟计算的潜在应用（第七至八章）。基于光学参量振荡器（OPO）的伊辛机将在第9-10章中讨论，前者侧重于OPO的大型一维和二维网络，后者侧重于单个OPO在超快、同步泵浦状态下的动力学。第十一章将讨论硅光子波导的光学特性和设计考虑.
2016-08-26 nlin.PS physics.optics quant-ph
