Control of light transmission through opaque scattering media in space and time
我们报告的第一个实验演示相结合的空间和时间控制的光轨迹通过不透明的介质。该控制通过单独操纵入射波前的空间自由度来实现。作为一个应用,我们证明了本方法是能够形成带宽有限的超短脉冲,否则随机传输的光与可控的相互作用时间的脉冲与介质。我们的方法为复杂介质中光传播的基础研究提供了一种新的工具,并具有在纳米和生物光子学中的相干控制、传感和成像的应用潜力。
2010-11-27 physics.optics
Mesoscopic light transport in nonlinear disordered media
本文研究非线性无序介质中二次谐波光的统计特性,发现极端散射导致的介观相关性产生超瑞利散斑统计,并测得三维各向同性散射介质中的最低电导。
2024-09-09 physics.optics
Optimal conditions for light pulses coherence transformation in thin nonlinear media
通过适当的变分问题的解决方案,它表明,具有高斯空间分布和足够短的持续时间的光束提供最大的非线性自调制下的整体相干性的破坏。
1998-09-10 physics.optics
Ultraslow light in inhomogeneously broadened media
计算了非均匀加宽介质中的超慢光特性。我们提出了作为传播脉冲的功率的函数的群延迟的解析和数值结果。我们应用这些结果来解释最近报道的饱和行为[Baldit { \it et al.},\prl { \bf 95},143601(2005)]中描述的方法。
2005-11-01 physics.optics
Optimal control of light propagation through multiple-scattering media in the presence of noise
本文研究了在测量噪声存在下相干光通过多重散射介质的传输控制问题。在我们的实验中,我们使用两步优化程序来找到最佳的入射波前。我们的结论是,通过多重散射介质的相干光传播的最佳控制的程度仅由每个单个散斑检测到的光电子的数量决定。模型预测结果与实验结果吻合较好。我们的研究结果提供了机会,通过散射介质,如生物组织在散粒噪声限制成像应用。
2013-06-18 physics.optics
Polarization control of multiply-scattered light through random media by wavefront shaping
我们表明,通过光学厚的多重散射介质传播的相干光的偏振态,可以控制波前整形,即通过控制只有空间相位的入射场与空间光调制器。利用这种技术,可以在散射介质后面的任何空间位置获得光的任何偏振态。因此,将随机介质转换为任意光学偏振分量成为可能。
2012-06-18 physics.optics
Focusing polychromatic light through strongly scattering media
我们展示了空间相干多色光通过强散射介质传输后的反馈优化聚焦,并描述了优化聚焦强度和初始远场散斑对比度之间的关系。使用具有基于相机或基于光谱仪的反馈的MEMS空间光调制器来执行优化。我们观察到,优化焦点的光谱带宽取决于反馈信号的特性。我们解释这种依赖性的样品传输的光谱模式的数量的修改,并介绍了一个简单的模型多色焦点增强,通过实验与校准的样品证实。
2013-04-24 physics.optics
Stationary and stable light beam propagation in Kerr media with nonlinear absorption with controllable dissipation patterns
本文研究了具有任意强度和耗散横向图案的光束在具有非线性吸收的自聚焦克尔介质中的稳定和鲁棒传输。当非线性吸收是由于在透明介质(例如玻璃或空气)中在高光束功率下的多光子电离时,这些光束可以产生具有定制几何形状的多个等离子体通道。它们的性质和空间特性进行了详细讨论,以及法律确定它们的自发形成从相干叠加的贝塞尔光束的不同振幅和拓扑电荷。
2017-03-06 physics.optics
Phase conjugation with spatially incoherent light in complex media
本文提出空间非相干光相位共轭方法,通过恢复隐藏源的非相干散射场并利用数字相位共轭和传输本征通道,实现复杂介质中多目标和扩展目标的非侵入式光聚焦与最大能量输送。
2023-05-29 physics.optics
Looking through walls and around corners with incoherent light: Wide-field real-time imaging through scattering media
通过高散射介质以光学分辨率成像是长期追求的目标,在深部组织成像中具有重要应用。虽然这是许多作品的焦点,但直到最近,这个目标才被认为是不切实际的。自适应光学技术,这是有效的校正弱波前像差,被认为是不够的混浊样本,其中复杂的散斑图案出现和光被散射到大量的模式,大大超过了控制的度数。这一概念在使用空间光调制器(SLM)通过波前整形聚焦穿过混浊介质的相干光的演示之后发生了变化。在这里,我们表明,波前整形使宽视场实时成像通过散射介质与相干或非相干照明,在传输和反射。与最近推出的通过混浊介质成像的方案相比,我们的技术不需要相干源、干涉检测、光栅扫描或离线图像重建。我们的研究结果使波前整形更接近实际应用,并实现了“穿墙”和“绕角”的愿景。
2012-02-09 physics.optics
Disordered resonant media: Self-induced transparency versus light localization
我们提出了无序共振介质的概念,其特征在于它们的参数沿光传播方向的随机变化。特别是,一个简单的模型中考虑的文件中的无序意味着随机变化的活性粒子(二能级原子)的密度。在这个模型中,无序对自诱导透明(SIT)的影响进行了分析,使用数值模拟的光脉冲通过介质的传播。从SIT本地化制度的过渡,以及其依赖于无序水平,原子密度,介质厚度,和随机变化的周期。
2018-01-19 physics.optics
A Scalar Wigner Theory for Polarized Light in Nonlinear Kerr Media
本文提出了一种描述偏振光的标量维格纳分布函数,它类似于量子动力学理论中对自旋变量的处理。将该方法应用于圆偏振光在非线性克尔介质中的传播,导出了扩展的相空间演化方程及其不变量。我们进一步考虑调制不稳定性以及部分相干场的扩展。
2012-10-26 physics.optics quant-ph
Self-organization of frozen light in near-zero-index media with cubic nonlinearity
从理论上证明了立方非线性近零折射率介质中冻结光的存在性。由于发散的波长和消失的群速度,光被停止到静止状态,通过非线性有效地呈现出一个正折射率捕获腔,该腔被刻在一个稍微负折射率的介质中。通过数值求解麦克斯韦方程组,我们发现了一个孤立的家庭仍然方位甜甜圈,我们进一步研究,通过绝热微扰理论,描述孤子在损耗介质中的蒸发或冷凝在积极泵浦材料。我们的研究结果表明,在光学数据处理和存储,量子光存储器,和基于孤子的激光器没有腔的应用。此外,在行星际介质和大气中也可以发现近零折射率条件,在那里我们为罕见的球形闪电现象提供了另一种解释。
2015-07-15 physics.optics
Spectral control of broadband light through random media by wavefront shaping
随机介质可以作为一个可控的任意光谱滤波器,其光谱分辨率由介质中光的相互作用时间的倒数决定。我们使用波前整形来实现在散射场中的特定点处的任意光谱响应。我们实验证明,这种技术通过选择一个窄带或双波段的宽度为5.5nm。
2012-05-10 physics.optics
Nonlinear lossy light bullets in self-focusing media with nonlinear absorption
我们回顾了非线性,多维局域波的平稳传播是持续的自聚焦和非线性损失之间的动态平衡的属性。它们的有限能量版本保留了光子弹的行为,远远超出了特征衍射或散射距离,并在障碍物后重建。存在具有最大强度和损耗的优先损耗光弹,其仅由介质的光学性质定义,其是由具有自聚焦非线性和非线性损耗的介质支持的最稳定的非锥形局域波。当非线性吸收阻止坍缩时,这种优先损耗光弹在类高斯波包的自聚焦过程中充当吸引子,这一事实可以解释在具有异常色散的介质中观察到的光丝动力学的相关特性。
2017-12-23 physics.optics
Propagation of light in linear and quadratic GRIN media: The Bohm potential
它表明,在线性和二次梯度折射率(GRIN)介质中的场传播服从相同的规则的自由传播的意义上,在自由空间中传播的字段具有(数学)的形式,可以{ \it导出}到这些特定的GRIN介质。玻姆势的引入是为了解释这种行为的原因:它通过修改原始势来改变动力学。分析了每种势的两种不同初始条件的具体情况。
2020-11-10 physics.optics
Deterministic light focusing in space and time through multiple scattering media with a Time-Resolved Transmission Matrix approach
本文报道了一种通过测量超短光脉冲在多重散射介质中的时间分辨传输矩阵来表征其传输特性的方法。这种方法是基于使用的空间光调制器连同相干时间选通检测的透射散斑场。利用这个矩阵,我们证明了在介质后的空间和时间中的任意位置处的散射脉冲的聚焦。我们的方法为无序介质中的成像和相干控制的基础研究和应用开辟了新的视角。
2016-10-04 physics.optics
Multiple scattering of light in superdiffusive media
从理论上研究了有限尺寸超扩散介质中的光输运问题。通过离散分数阶扩散方程和本征函数展开方法,得到了平板几何形状下的强度格林函数。截断步长分布和复杂的边界条件。在超扩散近似下计算了相干后向散射锥的轮廓。
2010-10-25 cond-mat.stat-mech physics.optics
Depolarizing power and polarization entropy of light scattering media: experiment and theory
实验研究了一类散射光学介质的退偏功率和偏振熵。通过偏振层析成像,这些量是从一个有效的穆勒矩阵,这是通过我们使用的多模式检测方案的正式描述介绍,最近提出的Aiello和Woerdman(arXiv:quant-ph/0407234)。这一建议强调了一个有趣的普遍性,在经典以及量子光散射的偏振方面,在这方面的贡献,我们证明实验,这种普遍性是服从一个令人惊讶的广泛类去极化介质。这反过来又为实验者提供了任何散射介质的偏振特性的有用表征,以及测量数据有效性的通用标准。
2004-12-16 physics.optics
Frequency shifting of light via multiple ultrasound waves in scattering media
本文推导并验证了散射介质中光与超声相互作用产生频率移动的分析模型,该模型支持高超声压力及多频率分量,并提供了优化超声特性以提升光频移效率的见解,助力超声光学断层扫描等光子诊断技术。
2024-10-15 physics.optics
Ultrahigh enhancement of light focusing through disordered media controlled by Megapixel modes
我们提出并证明了一个系统的波前整形,通过复杂的无序介质产生的光学焦点,并实现了大于100000的增强因子。为了利用数字微镜设备的100万像素容量及其快速帧速率,我们开发了一种快速有效的方法来处理优化焦点所涉及的繁重的矩阵代数计算。我们在73分钟的优化时间内实现了101,391的平均增强因子。这一前所未有的增强因子可能为逼真的图像投影和通过散射介质有效输送能量开辟新的可能性。
2017-01-11 physics.optics
Numerical study of the degree of light scattering strength versus fractal dimension in optical fractal disordered media: Applications in strong to weak disordered media
研究了分形光学无序介质的光散射强度随分形维数的变化规律。采用扩散限制聚集(DLA)技术生成二维和三维分形样本,并采用盒计数法计算分形维数。这些样品的结构无序度的计算使用其光局域化强度,使用的光学本征函数的逆参与比(IPR)分析。结果表明,非单调行为的无序诱导的散射强度与分形维数,由于增加结构无序之间的竞争,由于减少分形与减少散射中心,由于减少分形。
2019-11-19 cond-mat.dis-nn physics.optics
Phase statistics of light wave reflected from one-dimensional optical disordered media and its effects on light transport properties
光波在光学无序介质中的反射往往与其相位有关,相位统计特性影响反射统计特性。我们报告了一个详细的数值研究的反射系数RR* 和其相关的相位(θ)的平面电磁波从一维(1D)高斯白噪声光学无序介质反射的统计,从弱到强的无序制度。我们数值求解完整的Fokker-Planck(FP)方程的RR* -相位(θ)空间中的联合概率分布的不同长度的样品具有不同的无序强度。利用全FP方程数值计算了一维光学无序介质的统计光学输运性质。这构成了一个完整的解决方案的反射相位统计及其对光输运性质的影响,在一维高斯白噪声无序光学势。我们的研究结果表明,该政权的验证随机相位近似(RPA)或均匀的相位分布,在玻恩近似,以及贡献的相位统计强无序制度的不同的反射平均值。对文献中报道的与本工作相关的先前工作的结果也进行了回顾和讨论
2015-12-28 physics.optics
Creating Light-Made Waveguides with Structured Optical Beams in Nonlinear Kerr Media
针对结构化光在非线性光学领域研究不足的问题,构建了克尔非线性介质中自散焦情形下的Frozen-Wave型结构化光束以引导控制高斯光束,为光控光及全光光子学等领域开辟新方向。
2023-08-26 nlin.PS physics.optics
Green function approach to scattering of nonclassical light by bounded media
我们表明,利用光子格林函数的性质,可以成功地描述任意非经典光辐射通过结构材料的传播。与类似的输入-输出方法相比,我们的方法既不限于空间均匀物质,也不限于光束入射或输出耦合的特定方向。详细讨论了光的几种量子态,如Fock态、Glauber态和不同的压缩态,并给出了它们的格林函数。此外,它演示了如何光的散射在一个平板可以描述坡印亭的能量流矢量,以及如何实验设置可以建模。
2009-03-30 physics.optics
Spin orbit interaction of light mediated by scattering from plasmonic nano-structures
利用基于Jones和Stokes-Mueller偏振理论的显式理论研究了等离子体共振金属纳米颗粒(纳米棒和纳米球)单次散射引起的光的自旋轨道相互作用(SOI).通过Mueller矩阵导出的偏振特性,即双衰减d和延迟δ,分析和解释了各个SOI效应。结果表明,每个贡献SOI效应可以通过利用等离子体纳米结构中的两个相邻模式(棒中的正交电偶极模式或球中的电偶极和四极模式)的干涉来可控地增强。
2012-10-25 physics.optics
Coherent control of total transmission of light through disordered media
我们展示了通过对输入光的波前进行整形来实现对光在随机介质中的总透射率的数量级相干控制。要了解如何在一个宽板上的有限照明区域影响总传输的最大值,我们开发了一个模型,基于随机矩阵理论,揭示了长程相关性的作用。它的预测得到了数值模拟的证实,并为实验结果提供了物理见解。
2013-12-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
The geodesic form of light-ray trace in the inhomogeneous media
证明了Shurig、Pendry和Smith提出的光学隐身正则方程与三维曲面空间中的测地线是等价的。进行的论点,我们扩展到4维黎曼空间的额外的时间项出现在正则方程的潜在的长期。解释了结果的物理意义。
2009-06-25 physics.optics
Light gap bullets in defocusing media with optical lattices
本文在散焦非线性周期介质中提出并数值验证了位于第一有限带隙内的三维光隙子弹,包括隙孤子和拓扑荷m=1的涡旋,补充了周期介质中缺失的三维时空局域模式类型。
2023-03-08 physics.optics
Scattering invariant modes of light in complex media
光在无序介质中的随机光的散射是一个有趣的现象,与各种应用有着根本的联系。虽然波前整形和传输矩阵测量等技术已经为先进的成像概念带来了显着的进步,但通过无序介质获得清晰图像的最成功策略仍然是弹道光的过滤。然而,具有无散射传播的弹道光子是指数罕见的,并且迄今为止没有方法可以增加它们的比例。为了解决这些限制,我们引入并实验实现一组新的光学状态,我们术语散射不变模式(SIM),其传输场模式是相同的,无论它们是否通过无序样品散射或通过均匀介质弹道传播。我们观察到的SIM卡,只有弱衰减在密集的散射介质中,并在模拟中显示,它们与弹道光的相关性可以用来改善散射材料内的成像。
2021-01-25 physics.optics
Kinetic equations for two-photon light in random media
本文研究光在二能级原子随机介质中的传播。我们研究了双光子态的光场和原子几率幅的动力学,并表明在长时间和大距离下,相应的平均几率密度可以从动力学方程组的解中确定。
2022-06-29 physics.optics quant-ph
Tracking and imaging of dynamic objects in scattering media by time-reversed adapted-perturbation (TRAP) optical focusing
由于其潜在的广泛应用,在散射介质内引导光传播的能力长期以来一直受到追捧。为了在散射介质中形成光学焦点,唯一可行的策略是通过使用植入或虚拟引导星来引导光子。然而,所有这些导航星都必须通过侵入或物理接触的方式在外部引入,这限制了它们的应用范围。在这里,我们通过采用内在动力学作为引导星来聚焦散射介质内的光。通过自适应地对散射光的扰动分量进行时间反转,我们将光集中到扰动的原点,在那里介电常数自发地变化。我们展示了动态光聚焦到移动目标和成像的时变物体被高度散射的介质,没有侵入性和物理接触。预期的应用包括与飞机或卫星的全天候光学通信,在浓雾中跟踪车辆,以及肿瘤中血管生成血管的成像和光消融。
2014-04-29 physics.optics
All-optical reshaping of light pulses using $χ^{(2)}$ media
提出了一种基于双腔$χ^{(2)}$介质的全光脉冲整形方法。该系统是完全无源的\emph{i.e.},所有的能量都是由入射脉冲带来的,并使用两个具有独立阈值的连续光学腔。输出脉冲接近矩形形状。我们表明,这种技术可以扩展到高比特率和电信波长使用非常小的腔电流非线性材料。
2003-10-07 physics.optics
Pulse Normalisation in Slow-Light Media
本文分析了任意形状光脉冲通过窄相干窗口吸收介质和共振放大介质的线性传输。我们指出,在一定的一般条件下,脉冲获得一个接近高斯形状,无论其初始形状和光谱线的轮廓。在这种情况下,我们明确地推导出脉冲参数,包括其偏斜度负责从群延迟的脉冲最大值的延迟的偏差。我们通过分析慢光实验证明了最大的分数脉冲延迟来说明我们的一般结果
2006-01-09 physics.optics
Mutual Coherence of Polarized Light in Disordered Media: Two-Frequency Method Extended
本文研究了一般随机双各向异性介质中电磁波的两点相关问题,介质的本构张量是复厄米特正定或负定矩阵。介绍了极化波双频Wigner分布(2f-WD)的一种简化形式,并从麦克斯韦方程组导出了封闭形式的Wigner-Moyal方程。从Wigner-Moyal方程出发,采用多尺度展开方法,导出了背景任意变化的弱无序区中,相应的$2\times 2$相干矩阵的双频辐射转移(2f-RT)方程.在双折射介质中,相干矩阵变为标量,而2f-RT方程由于不存在退偏而采取标量形式。对空间各向异性介质提出了一种傍轴近似。各向同性,手征,单轴和gyrotropic介质的例子进行了讨论。
2007-10-01 physics.optics
Focusing Light through Random Photonic Media by Binary Amplitude Modulation
我们利用波前整形的方法研究了光通过随机光子材料的聚焦。我们探索了一种新的方法,即二进制幅度调制。为此,入射到随机光子介质的光在空间上被划分为多个段。我们确定的片段,引起的领域是在预期的焦点和分配这些零振幅的总字段的相位,而其余的片段保持其原始振幅。使用812个独立控制的光段,我们发现目标处的强度比样品后面的平均强度增强了75 +/-6倍。我们实验证明了光通过随机光子介质的聚焦使用的振幅模式液晶空间光调制器和MEMS为基础的空间光调制器。我们使用微机电系统(MEMS)为基础的数字MEMS器件的入射光场的控制开辟了一条途径,高速实现波前整形。
2011-02-28 physics.optics
Filamentation processes and dynamical excitation of light condensates in optical media with competing nonlinearities
本文从理论和数值模拟两个方面分析了三阶和五阶非线性介质中自导非线性波的传播和动力学形成现象。我们提供了一个理论描述最近的实验中的线性稳定性分析与模拟支持,显示的可能性,实验观察的调制不稳定性抑制的强光脉冲穿越这种非线性介质。我们还提出了一种新的机制,间接激发{ \em光凝聚体}的非线性相干结构的聚结过程所产生的高功率激光束的管理执行。
2010-04-29 nlin.PS physics.optics
Effect of experimental parameters on optimal transmission of light through opaque media
空间光调制器(SLM)控制光通过不透明介质的传输是一种较新的实验方法,在各个领域有着广泛的应用。虽然有一个激增的研究技术,有很少的工作报告,考虑到各种实验参数对优化效率的影响。在这项研究中,我们探讨了各种实验条件对优化的影响,并发现强度增强取决于调制通道的数量,相位阶跃的数量,反馈积分半径,光束光斑的大小,和活动SLM面积。我们还开发了一个模型,基于高斯光束的传播与随机相位前,占大多数的测量效果。
2015-02-27 physics.optics
Localized and stationary light wave modes in dispersive media
在最近的实验中,利用飞秒脉冲在二阶非线性过程中产生了定域和平稳脉冲,其渐近特性与线性色散介质中无衍射无色散多色贝塞尔光束的渐近特性有关。我们调查这些线性波的性质,并表明,他们可以确定与X形(O形)模式的双曲(椭圆)波方程在正常(异常)色散介质。取决于模式相位失配、相对于平面脉冲的群速度失配以及被击败的群速度色散的相对强度,这些模式可以分别采用脉冲贝塞尔光束、聚焦波模式和X波(O波)的形式。
2003-09-18 physics.optics
Berry phase of light Bragg-reflected by chiral liquid crystal media
当圆偏振光被具有相同旋向的手性液晶介质布拉格反射时,出现了Berry相位。通过使用手性介质层,我们证明了,如果该层的输入平面相对于一个固定的参考系旋转,那么,几何相位效应发生的圆偏振光反射的周期性螺旋结构的介质。理论和数值模拟的实验观察支持,揭示了新的应用领域的光学操纵和基本的光学现象。
2016-04-17 physics.optics
Light Focusing and Two-Dimensional Imaging Through Scattering Media using the Photoacoustic Transmission-Matrix with an Ultrasound Array
我们实现了光声传输矩阵的方法上的二维光声成像系统,使用15 MHz的线性超声阵列。使用一个黑色的叶子骨架作为一个复杂的吸收结构,我们证明了光声传输矩阵的方法可以揭示结构特征,是不可见的,在传统的光声图像,以及选择性地控制光聚焦在吸收目标,导致局部增强的光声信号。
2014-02-03 physics.optics
Generalized 4 $\times$ 4 Matrix Formalism for Light Propagation in Anisotropic Stratified Media: Study of Surface Phonon Polaritons in Polar Dielectric Heterostructures
本文提出了一种广义的4 $\times$ 4矩阵形式来描述光在双折射分层介质中的传播。与以前的工作相比,我们的算法能够处理任意各向异性或各向同性,吸收或非吸收材料,是免费的不连续的解决方案。我们计算的反射和透射系数,并推导出方程的电场分布的任何数量的层。该算法是容易理解的,并且可以直接在计算机程序中实现。为了证明该方法的能力,我们计算的反射率,电场分布,和色散曲线的表面声子极化激元激发在奥托几何选定的模型系统,在那里我们观察到几个不同的现象,从临界耦合模式分裂,和表面声子极化激元在双曲介质。
2017-07-03 physics.optics
Covariant kinematics of light in media and a generalized Raychaudhuri equation
人们对采用广义相对论的各种工具和思想用于光学应用和研究光通过自然或工程介质的传播一直很感兴趣。在这里,推导出光在弯曲时空中通过任意电介质传播的协变运动学,从而可以分析和跟踪光通过介质的全等性,这些介质可以在真空、正折射和负折射之间平滑地变化;或者相对于背景度量为零、类时和类空。然后,运动学被用来推广Raychaudhuri方程--广义相对论中描述同余焦点的重要工具。这些结果将有助于分析光学器件,特别是那些使用变换光学设计,并作为理论工具,研究广义概念的广义相对论。
2017-11-12 gr-qc physics.optics
Stationary Light Pulses in Cold Atomic Media
固定光脉冲(SLP),即,没有运动的光脉冲是通过用两个反向传播的耦合场检索存储的探测脉冲而形成的。我们发现,在冷原子介质中存在不可忽略的混杂拉曼激发,阻止了SLP的形成。我们在实验上证明了一种方法,以抑制这些拉曼激发,实现激光冷却原子中的SLP。我们的工作为冷原子和静止原子中的SLP研究开辟了道路,并为微光非线性光学提供了一条新的途径。
2008-11-18 physics.atom-ph physics.optics
Electromagnetically Induced Transparency and slow light in media with Rydberg Excitons
我们表明,电磁感应透明(EIT)是可能的介质中表现出里德伯激子,并指出现实的参数进行实验。对Cu $_2$ O晶体的计算表明,在这种介质中,由于大的群折射率,可以预期光脉冲会减慢约$10^4$ .
2016-12-29 physics.optics quant-ph
Light drag in nonuniformly moving anisotropic media through the lens of gradient-index optics
LAPLACE, Université de Toulouse, CNRS, INPT, UPS(拉普拉斯实验室,图卢兹大学,法国国家科学研究中心,国立高等电子电气工程师学院,图卢兹第三大学)
本文通过梯度指数光学方法研究非均匀运动各向异性介质中光束轨迹,验证了该方法在各向同性介质中的有效性,并展示了其在磁化等离子体中的应用潜力。
2025-12-01 physics.optics physics.plasm-ph
Threshold behaviour in Light Reflection Tuning the Disorder in Photonic Media
材料的光学性质受到无序的强烈影响。控制光子材料中的无序可以揭示有趣的光学性质。我们已经发现了一种工程光子结构,其平均光反射在宽波长范围内显示出具有斜率变化的线性行为。斜率的这种变化是由于特定的无序程度,这是量化的香农指数。
2011-09-13 physics.comp-ph physics.optics
Light propagation in inhomogeneous media, coupled quantum harmonic oscillators and phase transitions
这一贡献有两个主要目的。首先,我们展示了如何使用经典光学模型的两个耦合的量子谐振子和两个相互作用的量子场。其次,我们使用量子力学技术来解决,确切地说,光通过一个特定类型的渐变折射率介质的传播。同时,我们证明了系统存在相变。
2019-05-16 physics.optics quant-ph
Role of Near-Field Interaction on Light Transport in Disordered Media
理解无序光子介质中的光-物质相互作用使人们能够操纵光散射,并利用看似混乱的介质实现令人兴奋的应用。随着散射粒子浓度的增加,它们在深亚波长尺度上有进入彼此近场的趋势。涉及无序和近场相互作用(NFI)之间相互作用的基本物理学仍然没有完全理解。我们从理论上研究NFI的作用,通过分析潜在的多重散射机制。我们发现,NFI导致了一个更强的集体行为涉及更多的粒子和扩大的光子赝带隙的无序介质。它还激发更弱的衰减的纵向模式,并导致更高的局域态密度。通过引入粘性短程序,我们证明了增强多次散射过程的离动量壳层非均匀性的可能性。我们的研究结果对理解和利用纳米尺度的光-物质相互作用来制造新型无序光子器件具有深远的意义。
2018-07-26 cond-mat.dis-nn physics.optics
Classical Propagation of Light in Spatio-Temporal Periodic Media
我们分析了电磁波在介电常数经历快速时间周期调制的介质中的传播。空间均匀和周期性介质进行了研究。均匀介质介电常数的快速周期性时间调制导致了类光子带隙现象的存在。在同时存在空间和时间周期性的情况下,电磁波谱被描述为一个四维立方体,定义了一个有效布里渊区。在空间周期和时间周期不一致的情况下,存在完全分散的点谱。
2006-10-18 physics.class-ph physics.optics
Enhanced circular dichroism via slow-light in dispersive structured media
圆二色性(CD)被广泛用作测定对映体过量的手段。我们展示了如何在色散结构介质中的慢光现象允许减少所需的光路长度的一个数量级。相同的想法可用于增强CD测量的灵敏度,同时保持通过样品的相同光路长度。最后,灵敏度可以在频率范围内增强,其中由于对映异构体的适度手性响应,CD数据通常不可用。
2007-11-02 physics.ins-det physics.optics
Sub-Nyquist sampling boosts targeted light transport through opaque scattering media
光学时间反转技术正在积极发展,以聚焦光通过或内部不透明的散射介质。当应用于生物组织时,这些技术有望通过实现深层组织非侵入性光学成像、光遗传学、光镊和光动力学治疗来彻底改变生物光子学。在以往的光学时间反演实验中,在波前测量和波前重建过程中,散射光场都是按照奈奎斯特采样准则进行良好采样的。在这里,我们推翻了这种传统的做法,证明即使当散射场采样不足,光仍然可以通过或内部不透明介质聚焦。更令人惊讶的是,我们从理论上和实验上表明,通过欠采样实现的焦点通常比通过传统的良好采样条件实现的焦点亮一个数量级。此外,子奈奎斯特采样提高了散射光的信噪比和收集效率。我们预计,这种新探索的欠采样方案将改变对光学时间反演的理解,并通过不透明的散射介质提高光学成像,操纵和通信的性能。
2016-11-03 physics.bio-ph physics.optics
Spin-orbit interactions induced by light drag in moving media
该研究将运动介质电动力学与光的自旋-轨道相互作用结合,证明光拖曳效应可通过涡旋诱导的Berry相位产生偏振旋转,为基础光学效应和光操控提供新途径。
2025-05-13 physics.optics physics.plasm-ph
Temporal light control in complex media through the singular value decomposition of the time-gated transmission matrix
超短光脉冲在多重散射介质中传播的复杂时间行为可以通过时间选通传输矩阵进行实验表征。使用空间光调制器,我们在这里证明,该矩阵的奇异向量的注入使我们能够最佳地控制能量沉积在任何可控的延迟时间。我们的方法提供了多光谱光散射的基本方面的见解,并可以在成像或相干控制中找到应用。
2022-02-03 cond-mat.dis-nn physics.optics