Polariton Topological Insulators with Disclinations
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理工程技术学院);Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院光谱学研究所)
研究在具有位错的微腔柱非周期阵列上引入极化激元拓扑绝缘体,利用共振光泵浦激发拓扑态,探讨其非线性及双稳态特性,通过稳定性分析等展示了该系统丰富特性,扩展了拓扑绝缘体概念。
2026-07-16 physics.optics
Vortex solitons in topological disclination lattices
本文报道了在实现高阶拓扑绝缘体的向错晶格核心处存在无阈值涡旋孤子,揭示了非线性与高阶拓扑的相互作用,该孤子具有强场局域化和增强稳定性,为孤子应用开辟了新前景。
2023-12-28 nlin.PS physics.optics
Topologically protected vortex transport via chiral-symmetric disclination
本文提出利用手性对称向错结构实现对任意高阶涡旋的拓扑保护传输,通过涡度协调旋转对称性建立普适关系,并在C3对称光子晶格中演示了保持轨道角动量的鲁棒光学涡旋引导。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Vortex solitons in disclination quasicrystals
Key Laboratory for Physical Electronics and Devices, Ministry of Education, School of Electronic Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学电子科学与工程学院);Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院光谱研究所);School of Physics, Chengdu University of Technology(成都理工大学物理学院);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);State Key Laboratory of Human-Machine Hybrid Augmented Intelligence, Institute of Artificial Intelligence and Robotics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学人工智能与机器人研究院人机混合增强智能全国重点实验室)
本文研究带向错准晶中涡旋孤子的特性,提出引入向错的新型准晶结构,发现两类稳定涡旋孤子,其稳定性随离散旋转对称性降低而拓宽,拓展了准晶局域化理论并提供功率/信息鲁棒传输新方向。
2026-09-04 nlin.PS physics.optics
Tamm states and nonlinear surface modes in photonic crystals
我们预测了在由两种介质棒构成的截断光子晶体中存在表面带隙模,即电子系统的Tamm态。我们研究了表面模的能量阈值、色散和模对称性,并证明了具有非线性响应的二元光子晶体中非线性Tamm态的存在性和可调谐性.
2006-04-16 nlin.PS physics.optics
Nonlinear photonic crystals near the supercollimation point
我们揭示了光子晶体在超准直点处非线性与衍射之间的强耦合。我们表明这是由一个非线性薛定谔型方程的非线性衍射项,其中孤子的性质进行了研究。线性稳定性分析表明,孤子在满足Vakhitov-Kolokolov判据的存在域中是稳定的.此外,我们还研究了非线性衍射对孤子碰撞的影响。
2008-07-30 nlin.PS physics.optics
Incoherent multi-gap optical solitons in nonlinear photonic lattices
数值模拟表明,部分非相干光可以被光子晶格的光谱带隙所捕获,在自散焦非线性周期介质中产生部分非相干多分量空间光孤子。我们在数值上发现了这种非相干多隙光孤子,并讨论了如何在实验中通过非相干光束在非线性周期介质的输入端干涉来产生它们。
2005-04-02 nlin.PS physics.optics
Disorder-induced soliton transmission in nonlinear photonic lattices
研究了嵌入均匀克尔非线性介质中的非线性光子晶格中的孤子传输和反射。我们表明,通过引入无序的引导晶格通道,可以实现孤子传输,即使在规则的晶格完全反射输入光束的条件下。相反,在晶格对入射孤子几乎透明的参数范围内,无序可能引起显著的反射。
2011-01-08 nlin.PS physics.optics
Stable structures with high topological charge in nonlinear photonic quasicrystals
在立方非线性和饱和非线性情况下,用数值和解析方法研究了5束和8束光干涉产生的光子准晶体中拓扑荷为3和4的稳定涡旋。这些结构是实验上可实现的,包括一个稳定的电荷4涡流的原型例子。直接数值模拟证实了分析和数值线性稳定性分析的预测。
2010-07-17 nlin.PS physics.optics
Nonlinear imaging in photonic lattices
我们表明,非线性成像是可能的周期性波导配置,只要我们使用两个不同的部分的非线性介质的相反的符号的克尔非线性,在一般情况下,没有其他限制其幅度。第二介质用于实现有效的“反向传播”。实现非线性成像的主要成分是耦合系数的符号和幅度的控制。我们数值测试我们的结果在一维和二维正方形波导排列。
2016-12-20 nlin.PS physics.optics
Mobility of high-power solitons in saturable nonlinear photonic lattices
我们从理论上研究了一维非线性饱和光子晶格的多个迁移率窗口的性质。在出现新的中间定态解的幂次区域,有效能垒减小到最小。作为应用,我们研究了高功率类高斯光束的动力学,发现了几个光传输增强的区域。
2011-03-24 nlin.PS physics.optics
Nonlinear switching of low-index defect modes in photonic lattices
我们研究了周期性光晶格中两个低折射率缺陷通道间的非线性信号转换。与引导机制是全内反射或折射的常规定向耦合器相比,在这种布拉格型耦合器中,引导是光子带隙起源的。低折射率耦合器中的耦合长度由晶格参数和沟道间距控制。在非线性区域,布拉格型耦合器表现为全光开关,对于聚焦和散焦非线性,其开关功率表现出显著的差异。
2008-06-17 nlin.PS physics.optics
Nonlinear switching and solitons in PT-symmetric photonic systems
现代光子学的挑战之一是开发全光学器件,以提高在光学芯片上传输和处理信息的速度和能量效率。最近提出的具有交替增益和损耗区域的宇称时间(PT)对称光子系统被认为可以带来新的功能。在这样的系统中,损耗与增益一样重要,并且根据结构参数,增益补偿损耗。一般来说,PT系统表现出非平凡的非保守波相互作用和相变,这可以用于信号滤波和开关,打开新的前景,光的主动控制。在这篇综述中,我们讨论了广泛的问题,涉及非线性PT对称光子系统的强度依赖的折射率。这种PT对称系统中的非线性为许多效应提供了基础,例如局部模式的形成、非线性诱导的PT对称性破缺和全光开关。非线性PT对称系统可以作为强大的构建模块,用于开发针对主动光控制的新型光子器件。
2015-09-11 nlin.PS physics.optics
Nonlinear wave dynamics in photonic time crystals
Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学)
该研究通过解析简化麦克斯韦方程得到非线性马蒂厄方程,推导同宿分界线等参数,揭示时空带隙孤子成核可产生动量空间超连续谱,建立了非线性光子时间晶体中相关动力学的直接联系。
2026-08-17 nlin.PS physics.optics
Field renormalization in Photonic Crystal waveguides
为了将非线性的变化包含在非线性薛定谔方程中,提出了一种新的策略。这种依赖于重正化的技术特别适合于纳米结构光学系统,其中非线性表现出比散装材料大两个数量级的大变化。我们表明,它考虑到在一个简单而有效的方式,在纳米结构中的非线性,这是由几何参数,如有效模面积和组指数的特异性。非线性薛定谔方程的重正化为物理学研究提供了契机,揭示了光子晶体波导在研究新的非线性传播现象方面的潜力。
2015-06-08 nlin.PS physics.optics
Modulation instability induced supercontinuum generation in liquid core suspended photonic crystal fiber with cubic-quintic nonlinearities
在本文中,我们提出了一种液芯悬浮光子晶体光纤(LCSPCF)作为一种潜在的非线性应用波导结构。我们强调了通过液体的渗透,PCF的非线性性能的显着改善,并突出了悬浮液的效果,在进一步增强非线性。为了证明LCSPCF的能力,我们进行了调制不稳定性(MI)的研究,并说明了MI增强LCSPCF对传统的PCF。由于LCSPCF具有高非线性,因此考虑高阶非线性的影响是很重要的。我们观察到,五次非线性(QN)增加了MI合作的非线性,而它抑制竞争的非线性MI。我们还重点研究了QN对二氧化硅和CS2液芯光子晶体光纤的MI诱导超连续谱产生(SCG)的影响。因此,我们提出将LCSPCF作为SCG、脉冲压缩等非线性应用的平台,这是由于存在高的和可控的非线性系数。
2021-03-18 nlin.PS physics.optics
Nonlinear wavelength conversion in photonic crystal fibers with three zero dispersion points
在这项理论研究中,我们表明,一个简单的无休止的单模光子晶体光纤可以被设计成产量,不只是两个,而是三个零色散波长。第三个色散零点的存在创建了一个丰富的相位匹配拓扑结构,使四波混频和共振辐射带的孤子和短脉冲发射的光谱位置的增强控制。这些波段定位的极大增强的灵活性在波长转换、超连续谱产生和量子光学的双光子源中具有应用。
2010-06-09 nlin.PS physics.optics
Soliton dynamics in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
充气空芯光子晶体光纤为观察新的非线性现象提供了前所未有的机会。可用于填充这些光纤的气体的各种性质为研究非线性脉冲在各种不同介质中的传播提供了额外的自由度。在这篇综述中,我们将考虑近年来发现的一些新的非线性相互作用,特别是那些基于孤子动力学的相互作用。
2015-07-14 nlin.PS physics.optics
Topological photonic crystal fibre
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Nanjing University(南京大学)
本文设计并制备了兼容堆叠拉丝工艺的拓扑光子晶体光纤,通过拓扑机制产生导模,实验证实其在可见光到近红外波段传输损耗低、抗弯曲性能优于传统实芯PCF,为光纤性能提升与功能拓展提供新方向。
2025-11-02 physics.optics
Self-steepening-induced stabilization of nonlinear edge waves at photonic valley-Hall interfaces
本文研究交错光子石墨烯谷霍尔界面的非线性边缘波,通过非线性狄拉克模型发现非线性速度项可稳定高振幅边缘态,并经扰动谱和数值模拟验证,对非线性光子系统有广泛意义。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.optics
Nonlinear Integrated Microwave Photonics
在光子芯片尺度上利用非线性光学效应已经被证明对于光通信中的许多关键应用是有用的。微波光子学也可以从采用这种技术中受益,创造了非线性集成微波光子学的新概念。在这里,我们讨论了片上非线性处理的潜力,创造强大的和多功能的微波光子(MWP)处理器。我们还重点介绍了该领域最近的主要成果,包括频率捷变MWP滤波器和超宽带信号发生器。
2013-10-18 physics.optics
Spatial optical solitons in nonlinear photonic crystals
研究了由薄膜非线性波导阵列形成的一维非线性光子晶体中的空间光孤子,即Dirac-comb非线性晶格。我们分析了扩展布洛赫波模式的调制不稳定性,并研究了这种周期性结构中亮,暗和“扭曲”空间局域模式的存在和稳定性。此外,我们讨论了我们的一般结果的相似性和差异与简化模型的非线性周期介质描述的离散非线性薛定谔方程,在紧束缚近似,和耦合模理论,有效的浅周期调制的光学折射率。
2001-08-06 cond-mat nlin.PS physics.optics
Nonlinearity-induced Band Gap Transmission in Dispersive and Flat Band Photonic Lattices
本文研究了光子色散带与平带中的非线性传输现象,发现自聚焦Kerr非线性可促使边界波导向色散带高效传输能量,但会抑制向平带模式的传输,转而通过低色散带激发使光逐渐扩散至晶格中。
2025-06-14 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Review: Graphene oxide 2D thin films for high performance nonlinear integrated photonics
通过光学非线性操作的集成光子器件为所有光学信息处理提供了强大的解决方案,产生远远超过电子处理的处理速度,并提供紧凑的占地面积,高稳定性,高可扩展性和低功耗的附加优势。对高性能非线性集成光子器件的日益增长的需求促进了新型材料的混合集成,以解决现有集成光子平台的局限性,例如强非线性光学吸收或光学非线性不足。近来,氧化石墨烯(GO)以其大的光学非线性、改变其性质的高灵活性以及容易的制造工艺引起了极大的关注,使得许多混合非线性集成光子器件具有改进的性能和新颖的能力。本文综述了GO在非线性集成光子学中的应用。首先,概述了其光学特性和片上集成所需的制造技术。接下来,最先进的GO非线性集成光子器件的状态进行了审查,连同比较的非线性光学性能的不同的集成平台纳入GO。最后,讨论了该领域的挑战和前景。
2023-01-05 physics.optics
Nonlinear unitary circuits for photonic neural networks
Seoul National University(首尔大学);University of Seoul(首尔大学)
本文提出非线性酉光子电路概念,通过构建二维非线性酉操作模块实现高维电路,以集成线性和非线性表达能力,并通过神经进化学习示例展示了其在非凸函数回归中的高表达性和稳定训练。
2024-12-05 physics.optics
Surface enhanced nonlinear Cherenkov radiation in one-dimensional nonlinear photonic crystal
研究了一维非线性光子晶体表面产生的有效非线性切伦科夫衍射结构,该结构是准相位匹配和晶体表面全内反射相结合的基础.实验证明了不同切伦科夫角的多方向辐射光斑,这是由不同阶的倒易矢量引起的。在特定角度下,入射光与准相位匹配的全内反射光形成完全相位匹配,谐波效率大大提高。
2016-12-16 physics.optics
Nonlinear Control of Absorption in Graphene-based 1D Photonic Crystal
在具有单层石墨烯缺陷的非对称一维光子晶体中实现了完美的窄带吸收。由于石墨烯的大的三阶非线性和缺陷层中的场局部化,我们证明了对于泵浦频率实现可控的、可饱和的吸收的可能性。
2013-06-19 physics.optics
Nonlinear one-way edge-mode interactions for frequency mixing in topological photonic crystals
拓扑光子学的目标是利用拓扑光子带和相应的边缘模式来实现鲁棒的光操纵,这可以在光-物质相互作用的线性区域中容易地实现。重要的是,与固态物理学不同,拓扑光子学是拓扑物理学新思想的常见测试平台,它为研究波混合和其他非线性相互作用提供了理想的平台。这些都是经典非线性光学中众所周知的主题,但在拓扑光子学的背景下,在很大程度上未被探索。本文研究了拓扑光子晶体中频率混合过程中单向边模的非线性相互作用。我们提出了一个详细的分析的能带拓扑结构的二维光子晶体与六角形对称,并证明了非线性光学过程,如二次和三次谐波产生可以方便地实现通过单向边缘模式的这种设置。此外,我们证明了更奇特的现象,如慢光增强的非线性相互作用和谐波产生后向传播(左手)的边缘模式的相互作用也可以实现。我们的工作为光子学中拓扑保护的混频过程开辟了新的途径。
2020-04-09 physics.optics
Nonlinear optics and light localization in periodic photonic lattices
我们回顾了光子晶格领域的最新进展,强调了它们在控制光的线性和非线性传播方面的独特性质。我们绘制了光晶格和光子晶体之间的一些重要联系,指向在光通信和计算,光束整形和生物传感的实际应用。
2007-05-13 physics.optics
Optical chaos in nonlinear photonic crystals
本文研究了二次非线性光子晶体中二次谐波与和频产生同时准相位匹配时光波的空间演化。我们发现的条件过渡到哈密顿混沌的不同振幅的光波在边界的晶体。
2002-02-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.PS
Optimized design of a Silica encapsulated photonic crystal nanobeam cavity for integrated Silicon-based nonlinear and quantum photonics
光子谐振器允许将电磁场限制在超小体积中并且具有长的衰减时间,对于许多需要增强非线性效应的应用是至关重要的。对于片上集成光子器件的应用,紧凑性和优化的面内传输也成为相关的品质因数。在这里,我们优化封装的Si/SiO $_2$光子晶体纳米梁腔在电信波长的全局优化程序,其中只有前几个孔周围的腔是不同的,以减少其辐射损耗。该策略允许在具有约$8~μ$ m $^2$的创纪录小覆盖区的结构中实现接近1000万的固有品质因数、子衍射极限模式体积和高于65\%的面内透射。我们的地址和定量评估的主要数字的品质对纳米梁长度和制造混乱的依赖。最后,我们从理论上给出了这种器件的单光子非线性的实际估计,这为低功耗非线性和量子光子学的前瞻性实验提供了希望。
2019-10-23 physics.optics
Nonlinear Switch and Spatial Lattice Solitons of Photonic s-p Orbitals
本文利用飞秒激光制备的具有二分非线性的波导结构,研究了光子 s-p 轨道间的非线性开关效应及空间晶格孤子,为复杂光子器件中的轨道间耦合与非线性相互作用研究提供了新途径。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Elastic-like Collision of Gap Solitons in Bragg Gap Regions within Nonlocal Nonlinear Photonic Crystals
分析了非局域非线性周期光子晶体中带隙孤子的存在性、稳定性和迁移率。在带隙的布拉格区域内,由于非局域性效应和布洛赫波的振荡特性的结合,带隙孤子表现出更好的稳定性和更高的迁移率。通过线性稳定性分析和Peierls-Nabarro势的计算,我们证明了在非局域非线性的帮助下,即使在周期系统中,间隙孤子也可以恢复非平凡的类弹性碰撞.这种非局域非线性光子晶体中带隙孤子的有趣行为被认为在光开关器件中是有用的。
2007-09-29 physics.optics
Nonlinear Bloch modes in two-dimensional photonic lattices
利用相位印迹技术在正方形光子晶格中产生了不同类型的二维布洛赫波。通过分析与布里渊区高对称点相关的光束的线性衍射,我们探测了光子晶格中布洛赫模的局部色散,并通过观察非线性自作用效应区分了正常,异常和各向异性衍射的制度。
2006-01-07 physics.optics
Self-trapping of light and nonlinear localized modes in 2D photonic crystals and waveguides
本文综述了我们最近对二维光子晶体和光子晶体波导中非线性局域模的研究结果。利用基于格林函数的方法,描述了光子晶体波导中非线性导模的存在域,研究了它们的独特性质,包括双稳性。我们还表明,低振幅的非线性模式附近的带边的约对称性的二维正方形晶格光子晶体,通常是不稳定的,可以稳定,由于有效的长程线性和非线性相互作用。
2001-05-08 cond-mat.dis-nn physics.optics
AlGaAs-On-Insulator Nonlinear Photonics
非线性光子学和集成光子学的结合最近出现了激增,其中最重要的成就是在微谐振器中产生克尔频率梳。高效的非线性光子芯片具有无数的应用,包括高速光信号处理、片上多波长激光器、计量学、分子光谱学和量子信息科学。砷化铝镓(AlGaAs)在低于其带隙能量的一半时表现出非常高的材料非线性和低的非线性损耗。然而,器件加工的困难和低的器件有效非线性使得克尔频率梳的产生变得难以实现。在这里,我们展示了绝缘体上的AlGaAs作为电信波长的非线性平台。利用新开发的制造工艺,我们展示了高品质因数(Q> 100,000)的微谐振器与集成总线波导在一个平面电路,其中光参量振荡实现了创纪录的低阈值功率为3 mW和频率梳跨越350 nm。我们的演示展示了集成非线性光子学中AlGaAs绝缘体平台的巨大潜力。
2015-09-11 physics.optics
Brillouin-zone spectroscopy of nonlinear photonic lattices
我们提出了一种新的,实时的,实验技术的线性和非线性布里渊区光谱的光子晶格。该方法依赖于随机相位波的激发和离开晶格的光的空间光谱的远场可视化。我们的技术有助于映射扩展布里渊区的边界和每个区域内的正常和异常色散的区域。对于具有缺陷的光子晶格(例如,光子晶体光纤),我们的技术能够实现覆盖在晶格的扩展布里渊区结构上的缺陷模式的远场可视化。该技术是通用的,可用于光子晶体光纤以及光学以外的周期性结构。
2005-01-27 physics.optics
Borrmann Effect in Photonic Crystals: Nonlinear Optical Consequences
在一维光子晶体中观察到了Borrmann效应的非线性光学表现,它是结构中电磁场空间分布的光谱依赖性的结果。在光子带隙边缘附近测量了与传输矩阵计算相对应的光自聚焦效应的光谱。
2009-02-16 physics.optics
Improvement of characterization accuracy of the nonlinear photonic crystals using finite elements-iterative method
采用有限元迭代法研究了一维和二维非线性光子晶体的光谱特性,数值结果显示了四分之一波长叠层中嵌入的非线性元件和光子晶体波导的急剧弯曲对这些结构光谱特性的本质影响。我们将我们的结果与[21]中从离散方程方法获得的尖锐波导弯曲情况下的结果进行比较。结果表明,忽略非线性元件内部的非均匀场分布会导致波导弯曲透射率的高估。
2010-12-04 physics.optics
Lithium niobate quadratic integrated nonlinear photonics: enabling ultra-wide bandwidth and ultrafast photonic engines
City University of New York(纽约市立大学);Nokia Bell Labs(诺基亚贝尔实验室)
本文探讨了铌酸锂二次非线性光子学在实现超宽带和超快光子引擎中的应用,提出多种策略以提升光子源的性能和适用性。
2026-02-09 physics.optics
Spectral transformations in the regime of pulse self-trapping in a nonlinear photonic crystal
研究了飞秒光脉冲与具有弛豫立方非线性的一维光子晶体的相互作用。通过数值模拟,它表明,在一定条件下,反射和透射光的光谱具有窄带(准单色)或宽带(连续)辐射的属性。值得注意的是,这些光谱特征是由于显著的频率偏移而出现的,并且发生在所研究的结构的光子带隙内。
2011-11-30 physics.optics
Second-Order Nonlinear Mixing of Two Modes in a Planar Photonic Crystal Microcavity
偏振分辨的二次谐波光谱是从一个二维平面光子晶体微腔图案在一个独立的InP平板的谐振模式。所述光子晶体微腔由形成有椭圆形孔的六边形光子晶体主体中的单个漏孔缺陷组成。该腔支持两个正交偏振的谐振模式分裂60波数。和频数据报告从两个相干激发模式的非线性相互作用,和偏振依赖性的非线性磁化率张量的主机InP的解释。
2006-01-05 physics.optics
Optical Solitons in a Trinal-channel Inverted Nonlinear Photonic Crystal
倒置非线性光子晶体是一种线性和非线性晶格相互竞争的晶体,线性势的最小值与非线性赝势的最大值重合,反之亦然。传统的倒置非线性光子晶体只有两个通道,可以通过在SU-8聚合物中掺入罗丹明B(RhB,一种具有饱和吸收的染料)来实现。本文通过将三种通道并列成一个周期,构造了一种新型的倒置非线性光子晶体。这三个通道是纯线性通道、可饱和自聚焦非线性通道和可饱和自散焦非线性通道。这种光学器件是用SU-8高分子材料周期性掺杂两种活性染料制成的。光场在该器件内部的非线性传播(沿着通道通过)可以由非线性薛定谔方程描述。在系统的第一个能隙中发现了稳定的多峰基波孤子和偶极孤子。这些孤子充分展示了一些有趣的数字特性,在光通信中可能具有潜在的应用价值。
2014-01-04 physics.optics
Ultra Fast Nonlinear Optical Tuning of Photonic Crystal Cavities
我们演示了快速(高达20 GHz),低功耗(5 $μW$)调制的光子晶体(PC)腔中的GaAs含InAs量子点。利用带外皮秒激光脉冲注入自由载流子,实现了腔体共振蓝移的快速调制。慢调谐的几个线宽由于激光诱导加热也被证明。
2006-11-30 physics.optics
Self-trapping of polychromatic light in nonlinear photonic lattices
研究了周期光子晶格中多频分量的集体非线性自作用对多色光束的动态整形,并预测了光谱间隙中光的局域化促进了多色离散孤子的形成。我们发现,新兴的多色间隙孤子的自陷效率和结构依赖于输入光束的光谱,由于晶格增强的色散,包括从本地化到衍射在离焦非线性介质中的交叉的效果。
2006-04-28 physics.optics
Nonlinear Bound States in the Continuum in One-Dimensional Photonic Crystal Slab
连续光学束缚态(BIC)具有无限高的品质因数,从而极大地增强了光与物质的相互作用。本文对具有克尔聚焦非线性的一维光子晶体平板在BIC附近的光学响应进行了解析和数值研究。我们预测了一个强大的非线性响应,包括多稳态行为,自调谐的BIC入射波的频率,和破坏对称保护BIC。结果表明,在几个$μ$ W/cm $^2$的泵浦功率下,在硅光子晶体结构中可以观察到所有这些现象。我们还分析了所得解的调制不稳定性以及结构的有限尺寸对稳定性的影响。我们的研究结果对非线性光子学和集成光路具有重要意义。
2018-03-29 physics.optics
Nonlinear switching dynamics in a photonic-crystal nanocavity
我们测量了InP光子晶体纳米腔在不同脉冲能量和波长下相对于腔共振的非线性开关动力学,观察到开关对比度的饱和和开关窗口的展宽。通过与非线性耦合模理论的比较,分析了这种效应,并解释了腔共振的大动态变化。这些结果对于光信号处理中的应用是重要的,并且提供了对控制折射率和吸收的动态的非线性光学过程的深入了解。
2014-05-09 physics.optics
Control spontaneous symmetry breaking of photonic chirality with reconfigurable anomalous nonlinearity
非线性系统中的自发对称性破缺提供了一种统一的方法来理解从希格斯机制[1]和超导性[2]到生态稳定性[3]和基因组生成[4]等截然不同的现象。自发对称性破缺通常被认为是具有固定发生条件和性质的非线性系统的内在性质,因为非线性相互作用的形式和大小不能被修改[5]。在这里,我们报告的发展可重构克尔光学非线性控制自发对称性破缺。这是通过本征克尔和级联二阶非线性过程之间的干涉实现的[6]。反常克尔效应包括负的自相位调制和竞争非线性过程之间的强度调谐已被证明。利用可重构克尔非线性,实现了对光子手性自发对称性破缺的原位抑制和促进。这项工作可以授权的实验研究自发对称性破缺在未开发的制度,并激发新的光子功能的发展。
2022-08-10 physics.optics
Photonic Damascene Process for Integrated High-Q Microresonator Based Nonlinear Photonics
高限制、集成氮化硅(SiN)波导最近成为片上非线性光学器件的有吸引力的平台。具有反常群速度色散(GVD)的高Q值SiN微谐振器的制备使宽带非线性光学频率梳的产生成为可能。这种频率梳已成功地应用于相干通信和超短脉冲的产生。然而,从化学计量的高应力SiN可靠地制造高限制波导仍然具有挑战性。在这里,我们提出了一种新的光子大马士革制造工艺,使应力控制和薄膜裂纹预防使用的衬底形貌。在接近于1的样品成品率下,我们制作了具有$1.35\,μ\mathrm{m}$厚波导和$3.7\times10^{6}$的光学Q因子的微谐振器,并演示了基于单时间耗散克尔孤子(DKS)的相干光学频率梳产生。我们新开发的工艺对于其他材料平台、光子集成和中红外克尔梳产生也很有趣。
2015-11-18 physics.optics
Pearcey solitons in curved nonlinear photonic caustic lattices
控制人造Pearcey和燕尾光束允许在非常低的光强度下在非线性光敏介质中实现焦散晶格。我们研究了它们作为二维和三维波导结构的功能,并显示了利用这些晶格作为线性分束器的潜力,我们将其命名为Pearcey-Y-splitter。对于对称化Pearcey光束作为自聚焦光束,观察到非线性聚焦时孤子的形成。我们的原始方法代表了焦散光子晶格的第一个实现,可以直接应用于信号处理,显微镜和材料光刻。
2017-03-22 physics.optics
Stimulated globular scattering and photonic flame effect: new nonlinear optics phenomena
本文讨论了一种新的非线性光学现象--光子火焰效应(PFE)和受激球散射(SGS),PFE是在20 ns红宝石激光器脉冲激发下,同时激发位于铜板上的几个空间分离的合成蛋白石晶体,在蓝绿光谱范围内出现持续时间为几秒的发光。在向前和向后方向上都观察到SGS。光谱和能量SGS特性进行了测量。
2006-10-17 physics.optics
Nonlinear optics of photonic hyper-crystals: optical limiting and hyper-computing
光子超晶体结合了双曲型超材料和光子晶体最有趣的特性。由于双曲型超材料中非寻常光子的色散规律不具有通常的衍射极限,光子超晶体在深亚波长尺度上表现出光局域化,导致非线性光子-光子相互作用的显著增强。因此,与传统的光子晶体类似,非线性光子超晶体在光限幅和光计算等方面具有广阔的应用前景。光子超晶体的非线性光学可以用这样的方式来表示,即空间坐标之一将在描述光在超晶体中传播的2+1维光学时空中扮演有效时间的角色。将传统的光学计算映射到光子超晶体的非线性光学上,形成超计算方案,可以大大加快计算时间。
2019-05-24 physics.optics quant-ph
Efficient collinear third-harmonic generation in a single two-dimensional nonlinear photonic crystal
我们提出了一种新的多相位匹配的过程,开始与一对对称的二次谐波的产生。它们中的每一个再次与基波相互作用,以产生与基波输入波共线的两个相长干涉的第三谐波。
2003-09-03 physics.optics
Efficient high harmonic generation in nonlinear photonic moiré superlattice
本研究针对非线性光学中的高效谐波产生需求,数值探究硅基光子莫尔超晶格中的三次与五次谐波产生,在低基波光强下实现了较高的转换效率,为高效非线性光子器件提供了新平台。
2023-05-06 physics.optics