Realistic Filter Cavities for Advanced Gravitational Wave Detectors
全球正在进行的探测引力波的努力继续推动精确测量的极限，同时旨在为理解天体物理学和基础物理学提供新的工具。光的压缩态提供了一种经证实的提高引力波探测器灵敏度的方法，有可能将天体物理源的探测率提高一个数量级以上。由于辐射压噪声在先进探测器中起着重要的作用，因此需要依赖于频率的压缩。在本文中，我们提出了一个实用的方法来产生频率相关的压缩先进LIGO和类似的干涉引力波探测器。
2013-05-07 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
Optical scatter of quantum noise filter cavity optics
用于过滤压缩光以降低量子噪声的光学腔需要具有非常低的散射损耗的光学器件。我们报告测量光散射从两个超抛光熔融石英光学应用高反射离子束溅射介电涂层之前和之后。我们使用了成像散射仪，其用线性偏振的1064 nm波长激光以固定的入射角照射样品，并记录激光束平面中方位角的反向散射图像。我们从这些图像中提取的双向反射分布函数（BRDF）的光学涂层和不涂层，并估计其集成散射。我们发现，这些涂层的应用导致积分广角散射增加超过50%，对于两个涂覆的样品为5.00+/-0.30和3.38+/-0.20 ppm。此外，涂层光学器件的BRDF函数呈现最大值与方位角的图案。我们比较散射模型表明，这是定性一致的粗糙度散射从涂层界面。这些结果是更广泛的研究的一部分，以了解和最大限度地减少干涉引力波探测器的量子噪声滤波腔的光损耗。对于激光干涉引力波天文台（LIGO）设想的16米长的过滤腔，这些样品测量的散射是可以接受的，尽管进一步减少损失将提高LIGO的量子噪声限制性能。
2015-06-12 physics.optics
The Role of Mode Match in Asymmetric Fiber Cavities
我们研究并实现了优化模式匹配的非对称光纤腔，以实现高谐振反射率。这对于通过光场相互耦合两个物理系统尤其重要，例如在量子混合系统中。我们详细的理论和实验分析表明，在共振的直接反射的非模式匹配的光和泄漏的光之间的干涉效应，可以导致由于入耦合光纤的模式过滤的大的意外损失。强烈的限制腔设计的结果，这种效果，我们表明，平面凹腔显然是最适合的。我们使用数值计算验证我们的分析模型，并展示了优化参数的非对称光纤法布里-珀罗腔的实验实现。
2015-08-26 physics.optics
Modulation instability of Kerr optical frequency combs in dual-coupled optical cavities
相干驱动克尔非线性谐振腔产生的克尔光学频率梳具有广泛的应用前景。然而，在一个单一的腔，这是一个广泛采用的配置为克尔光学频率梳的产生，调制不稳定性被抑制在正常的色散区和泵浦到梳的转换效率是非常低的单个耗散克尔孤子在异常色散区。双耦合腔可以产生正常色散区的克尔光学频率梳，并有可能显著提高克尔光学频率梳的转换效率。本文研究了双耦合腔中的调制不稳定性和克尔光学频率梳的形成。基于连续波稳态解，我们得到了一个描述调制不稳定增益的二次代数方程，并发现两个腔之间的群速度失配对调制不稳定增益有很大的影响。数值模拟结果表明，当两个腔都具有正常色散时，通过泵浦扫描可以产生单调孤子，当另一个腔的色散正常时，在具有反常色散的腔中可以产生单个耗散克尔孤子.对调制不稳定性的分析为双耦合腔中利用泵浦调制和腔失谐方案产生克尔光学频率梳提供了有力的工具。
2021-08-17 physics.optics
Unifying frequency combs in active and passive cavities: Temporal solitons in externally-driven ring lasers
频率梳已成为光学领域的一个重要研究领域。作为集成梳状技术，特别感兴趣的是芯片级源，例如半导体激光器和微谐振器，其由嵌入非线性介质的谐振器组成，所述非线性介质具有或不具有粒子数反转。这种主动腔和被动腔到目前为止被区别对待。在这里，我们提出了一个正式的统一，通过引入一个一般方程，描述这两种类型的腔。该方程还捕获了混合器件的物理特性-具有外部光学驱动器的半导体环形激光器-其中我们显示了时间孤子的存在，以前仅在微谐振器中识别，这要归功于空间扩展耗散系统的典型对称性破缺和自定位现象。
2021-04-01 physics.optics
Dynamic Interplay Between Kerr Combs and Brillouin Lasing in Fiber Cavities
研究了一种可重构的非互易光纤环形腔结构，用于产生可调谐光学频率梳。利用非线性光纤腔中的双色布里渊激光和级联四波混频可以获得相干梳。我们介绍了一个数值模型的空腔系统，这是通过与实验比较验证。我们的工作表明，模式牵引效应的重要性，控制的泵浦激光失谐，在设置的动力学的梳。这种效果以及多模激光的影响在以前的光纤实验中被忽视。我们讨论了这些限制，并设计了这些系统的几个标度律。
2022-12-16 physics.optics
Analytical theory of frequency-modulated combs: generalized mean-field theory, complex cavities, and harmonic states
具有线性啁啾频率和几乎恒定强度的调频（FM）梳在某些激光系统中自然出现;它们可以最简洁地由具有相势的非线性薛定谔方程描述。在这项工作中，我们进行了全面的分析研究FM梳，以计算其显着的属性。我们开发了一个通用的程序，允许平均场论被构造为任意组的主方程，并作为一个例子，考虑反射缺陷的情况下。我们推导出一个表达式的FM啁啾的任意法布里-珀罗腔$-$重要的最现实的激光器$-$，并使用微扰理论来显示它们是如何受到影响的增益曲率。最后，我们表明，本征值制定的激光器的动力学可以用于表征所有的激光器的稳定状态：基本梳，连续波的解决方案，和谐波状态。
2021-10-20 physics.optics
Combs, fast and slow: non-adiabatic mean field theory of active cavities
本文提出一种基于算符的非绝热平均场理论，统一描述快慢增益介质的有源腔动力学，并据此为调频梳形成建立新约束，适用于各类芯片级激光器。
2024-11-05 physics.optics
Large-angle scattered light measurements for quantum-noise filter cavity design studies
散射光的光学损失可能会限制量子噪声滤波腔的性能，这些腔被考虑用于升级高级LIGO引力波探测器。本文介绍了成像散射仪测量的大角度散射光从两个高品质的样品光学，高反射镜和分束器。这些光学元件都是超抛光的熔融石英基板，具有二氧化硅：钽电介质涂层。它们代表了用于滤波器腔的当前最先进的光学技术。我们提出了角度分辨散射值，并整合这些来估计总散射超过测量的角度。我们发现，散射到更大角度的总积分光可以小到4 ppm。
2012-04-11 gr-qc physics.optics
Enhanced Directional Quantum Emission by Tunable Topological Doubly-Resonant Cavities
如何利用拓扑微腔来控制量子发射是光学界正在研究的课题之一。本文研究了双共振拓扑Tamm微腔中量子发射体的发射，根据实际应用的需要，这种微腔可以同时实现两个任意波长的双共振.为了实现这种腔中量子发射的增强，我们利用了可调谐双谐振模式，其中一个谐振模式对应于泵浦激光波长，另一个位于量子发射器的发射波长。理论和实验结果表明，量子发射体的泵浦激发和发射效率都得到了极大的提高。其主要物理机制可用双谐振腔时间耦合模理论来解释。此外，我们观察到更快的发射速率和更高的效率的单向量子发射，这在光学检测，传感，滤波和发光器件中有很好的应用前景。
2021-08-04 physics.optics
Direct generation of optical frequency combs in $χ^{(2)}$ nonlinear cavities
目前，二次非线性过程被用于频率梳转移，并从可见光和近红外区域扩展到无法实现直接梳产生的其他光谱范围。然而，频率梳产生已被直接观察到连续泵浦的二次非线性晶体放置在一个光学腔。在同一时间，已提供了一个介绍性的理论描述的现象，表现出显着的类比与三阶克尔微谐振器的动力学。在这里，我们给出了一个概述，我们最近的工作$χ^{(2)}$频率梳产生。此外，我们推广了初步的三波光谱模型的多模梳，并提出了不同的腔场制度的稳定性分析。虽然在一个非常早期的阶段，我们的工作奠定了基础，一类新的高效和多功能的频率梳状合成器的基础上二阶非线性材料。
2015-10-27 physics.optics
Theory of Azimuthally Propagating Electromagnetic Waves in Cylindrical Cavities
本文基于麦克斯韦方程组研究圆柱腔中方位角传播电磁波的色散特性，提出通用曲线可无需额外计算确定含任意楔体和挡板腔体的TE/TM谐振频率与场分布，并论证传播模型优于谐振模型，可应用于微波双模滤波器设计。
2025-05-07 physics.optics
Combined photonic-plasmonic modes inside photonic crystal cavities
本文对二维光子晶体中金属纳米线与局域腔相互作用的光学性质进行了数值研究。的模式，其波长和宽度的性质作为粒子半径的函数进行了研究。它示出特别是一个粒子的直径约晶格常数呈现出非常窄的共振对应于混合光子等离子体模式，其中增加的寿命是由于减少的辐射损耗与光子晶体的相互作用。这些结果在需要窄等离子体共振的领域中打开了有趣的应用，如在基于LSP共振的生物传感中。
2015-02-09 physics.optics
Spectroscopy of 1.55 $μ$m PbS Quantum Dots on Si Photonic Crystal Cavities with a Fiber Taper Waveguide
我们使用光纤锥形波导探测硅光子晶体腔上干燥的PbS量子点（QDs）接近1.55 $μ$ m。我们证明，低密度（$\lesssim 100 μ$ m $^{-2}$）的量子点不会显着降低腔品质因数高达$\approx3\times10^4$。我们还表明，锥形光纤可以用来激发量子点，并收集随后的腔过滤的光致发光，目前的测量可逆的光暗化和量子点饱和。这种方法代表了在电信波段的单胶体量子点光谱学的重要一步。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Broadband Reconfiguration of OptoMechanical Filters
利用光学梯度力诱导的机械驱动实现了耦合光子晶体纳米梁腔的宽带重构。在宽波长范围内存在的振荡波导模式被用来驱动结构，并以这种方式控制局部腔模式的谐振。使用这种全光学方法，超过18线宽的调谐范围被证明。使用我们开发的片上温度自参考方法，我们确定总调谐的20%是由于光机重构，其余是由于热光效应。我们的结构的机械和光学共振的独立控制，通过光学硬化，也被证明。
2012-01-16 physics.optics
Achievements and Perspectives of Optical Fiber Fabry-Perot Cavities
法布里-珀罗干涉仪已经激发了许多科学和技术应用，从高分辨率光谱学到计量学，光学滤波器到量子极限下的光和物质界面等等。光纤的端面加工已经使得光学法布里-珀罗腔的小型化成为可能。与光纤波导技术的集成允许具有良好缩放特性（包括机械稳定性和紧凑模式几何形状）的小而开放的设备。这些光纤法布里-珀罗腔（FFPC）在许多领域，包括腔量子电动力学，光学力学，传感，非线性光学和更多的刺激扩展应用。在这里，我们总结了基于光纤法布里-珀罗腔的设备的最新技术水平，提供了应用的概述，并得出预期的进一步研究活动的结论。
2022-01-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
From broadband biphotons to frequency combs via spectral compression with time-varying cavities
提出利用时变线性腔周期压缩宽带频率纠缠光子为双光子频率梳，实现高光谱纯度与高通量，纯度超0.999，增强因子达100以上。
2024-11-01 physics.optics quant-ph
XUV Frequency Combs via Femtosecond Enhancement Cavities
本文综述了基于飞秒增强腔高次谐波产生原理的桌面极紫外光源的研究现状。最近的发展使得能够在XUV中以高重复率（>50 MHz）产生高光子通量（1014光子/秒），并且跨越40 nm - 120 nm的光谱区域。这种性能水平使XUV频率梳能够实现精确光谱分析，并有望在XUV光谱和光电发射研究中得到进一步应用。我们讨论的操作理论和实验细节的fsEC和XUV生成的基础上HHG，包括当前的技术挑战，以增加这种类型的系统产生的光子通量和最大光子能量。这些来源的当前和未来的应用进行了讨论。
2012-06-02 physics.atom-ph physics.optics
Effects of boundary roughness on a Q-factor of whispering-gallery-mode lasing microdisk cavities
我们进行数值研究的侧壁缺陷的激光应用的光盘腔的共振态展宽的影响。我们证明，即使是小的边缘粗糙度导致急剧退化的高Q回音壁（WG）模式谐振降低其Q值的许多数量级。同时，低Q WG共振对表面粗糙度相当不敏感。本文用散射矩阵技术对数值模拟结果进行了分析，并结合经典射线图象中截面的庞加莱曲面的检验，从弯曲介质界面上的波反射的角度对数值模拟结果进行了解释。
2003-05-27 physics.optics
Transport tuning of photonic topological edge states by optical cavities
基于传统介质材料中的空气棒，设计了晶体对称性保护的光子拓扑边缘态（PTES）作为光子拓扑波导（PTW）与侧光腔耦合。以单模和二重简并模腔为例，证明了与PTW耦合的腔可以改变PTES的无反射输运。单模腔能够在其谐振频率下完美地反射PTE，从而在透射光谱中形成凹陷。在半深度处的凹陷全宽度取决于腔和PTW之间的耦合强度，并且因此取决于腔的几何形状和相对于PTW的距离。而具有双重简并模的腔导致了更复杂的PTES输运，其透射谱可以是Fano形式。这些效应与我们建立的一维PTW-腔输运理论相一致，其中PTW与腔的耦合被认为是$δ$或非$δ$类型。这种与侧腔耦合的PTW，结合了拓扑特性和方便的可调谐性，具有广泛的拓扑光子器件的多样性。
2019-02-16 physics.optics
Filter-free single-photon quantum dot resonance fluorescence in an integrated cavity-waveguide device
嵌入微柱腔中的半导体量子点在共振泵浦下具有良好的单光子发射性能。通常，相同的空间模式用于共振激发量子点和收集发射的单光子，需要交叉偏振以减少非耦合散射的激光。这本质上将源亮度降低到50%。关键是，对于某些量子应用，从产生到检测的总效率必须超过50%。在这里，我们展示了一种共振激发方法来创建没有任何交叉偏振的单光子，实际上没有任何过滤。它潜在地提高了单光子速率和收集效率，并简化了操作。这种集成器件允许我们使用连接的波导在器件平面中的几个腔中共振激发单量子点状态，而腔增强的单光子荧光在高斯模式下垂直（片外）定向。我们希望这种设计成为更大芯片级量子光子学的原型。
2019-10-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Optimization of a fiber Fabry-Perot resonator for low-threshold modulation instability Kerr frequency combs
本文通过广义Lugiato-Lefever方程的线性稳定性分析推导了调制不稳定性功率阈值，结合功率增强因子与最佳耦合概念，预测并实验验证了光纤法布里-珀罗腔生成低阈值克尔频率梳的理想制造参数。
2024-06-04 physics.optics
Hybrid patterns and solitonic frequency combs in non-Hermitian Kerr Cavities
该研究提出在 Kerr 腔中引入周期性非厄米调制，使均匀态与模式两类孤子形成机制混合，从而产生兼具双重特征的耗散局域结构，并为频率梳的实时可逆调控提供新机制。
2024-07-25 nlin.PS physics.optics
Tunable Fiber Fabry-Perot Cavities with High Passive Stability
我们提出了三个高精细度可调谐单片光纤法布里-珀罗腔（FFPC）具有高的被动机械稳定性。光纤反射镜固定在开槽玻璃套圈内，这保证了谐振器的固有对准。一个附加的压电元件，使快速调谐的FFPC谐振频率在整个自由频谱范围内的两个设计。在低至$20\,$ mHz的反馈带宽下实现了腔谐振的稳定锁定，证明了高的无源稳定性。在另一极限，可以获得高达$27\,$ kHz的锁定带宽，接近第一机械谐振。均方根频率波动被抑制到腔线宽的$\sim 2\,$ %。在宽的频率范围内，频率噪声由系统的机械共振的热噪声极限支配。所展示的小尺寸器件可以有利地用于广泛的应用，如基于腔的传感技术、光学滤波器或量子光物质界面。
2020-10-03 physics.ins-det physics.optics
Adiabatic and Deterministic Routes to Soliton Combs in Non-Hermitian Kerr Cavities
ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科技研究所）；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
该研究通过引入非厄密特势能，解决了凯尔腔中绝热激发暗亮孤子的问题，实现了高转换效率的频率梳生成。
2025-12-12 nlin.PS physics.optics
Confining Light in Deep Subwavelength Electromagnetic Cavities
我们证明，它是可能的，以限制电磁辐射的腔体是显着小于它封装的辐射的波长。为此，我们使用变换光学技术。首先，我们提出了一个“完美腔”的任意小的尺寸，在这种限制模式可以存在。此外，我们表明，这些本征模有一个连续谱和弯曲损耗是不存在的，在传统的微腔中观察到的。最后，我们介绍了一种替代的腔体配置，是不太敏感的材料缺陷，并仍然表现出深亚波长模式结合高品质因数，即使相当大的材料损耗。这样的腔可能是有趣的信息存储在光学数据处理和量子光学的应用。
2010-09-10 physics.optics
Frequency comb generation in active optomechanical cavities
Sri Guru Tegh Bahadur Khalsa College, University of Delhi（德里大学斯里古鲁泰格·巴哈杜尔·卡尔萨学院）；Birla Institute of Technology and Science Pilani, Dubai Campus（比拉理工学院迪拜校区）
本文数值研究电泵浦VCSEL与悬浮镜双机械模式耦合的主动光机械腔中频率梳的产生，发现机械品质因数控制梳线强度、共振频率决定频谱分布、初始振幅影响阈值电流，同时激发双模式可产生更丰富的分量。
2026-10-01 physics.optics quant-ph
Super-efficient temporal solitons in mutually coupled optical cavities
相干驱动克尔光腔能够将连续波激光转换为超短孤子脉冲序列，从而能够产生宽带锁模频率梳。克尔腔孤子通过与驱动泵浦场的能量交换达到平衡。提高从泵浦到孤子的能量转换效率对于实际应用具有重要意义，但由于孤子和泵浦之间有限的时间重叠，仍然是一个突出的挑战。在这里，我们报告的时间克尔孤子的发现，在相互耦合的腔，而不是传统的单腔。我们提出了一种策略，打破了泵孤子能量转换的限制，并连接到射频电子电路中的阻抗匹配的潜在机制。与宏光纤环形腔共享相同的物理模型作为微型光学微谐振器，我们证明了近一个订单的效率提高。研究结果为基于光学微谐振器的超高品质因数的超高效孤子微梳的研究奠定了基础。
2018-10-31 physics.optics
Generalized Mathematical Formalism Governing Free-carrier Driven Kerr Frequency Comb in Optical Micro-cavities
利用连续波泵浦的光学微谐振器的克尔非线性特性产生频率梳已经得到了广泛的应用。大多数用于构建光子平台的非线性材料都表现出非线性损耗，例如多光子吸收、自由载流子吸收（FCA）和自由载流子色散（FCD），这些损耗会强烈影响由这些材料制成的器件的非线性特性。在这项工作中，我们模型的克尔FC的基础上修改的Lugiato-Lefever方程（LLE）随着速率方程和开发的分析配方，使快速估计的稳态，调制不稳定性（MI）增益，带宽和动态的克尔频率梳（FC）在非线性损耗的存在。我们的分析模型是有效的，在一个广泛的波长范围内的利益，因为它包括所有非线性损耗的影响。详细讨论了描述修正LLE稳态齐次解的腔内功率的高阶（>3）特征多项式。我们推导出了产生光纤耦合的必要条件--光双稳所需的归一化泵浦失谐阈值的一般解析表达式。通过共振峰的反向克尔倾斜，观察到自由载流子色散导致的非线性腔失谐。我们进一步推导出了当所有非线性损耗都存在时，引发MI的阈值泵浦强度和可能的腔失谐范围的表达式。为了证实我们的分析结果，通过分步傅里叶方法数值求解了LLE和速率方程。我们的理论研究可以解释几个实验结果，这是以前报道，从而能够提供一个更好的理解梳动力学。
2018-02-01 physics.optics
Deterministic integration of quantum emitters and optical cavities in a van der Waals crystal
University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；ARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems（变革性超光学系统卓越研究中心）
在范德瓦尔晶体中实现量子发射体与光学谐振腔的确定性集成，通过精确定位和定制谐振腔几何，提升光谱对齐与发射效率。
2026-01-07 physics.optics
Nonlinear filtering of an optical pulse train using dissipative Kerr solitons
长时间存储光的能力使光学腔能够充当窄带光学滤波器，其线宽对应于腔的逆能量存储时间。在这里，我们报告的非线性滤波的光脉冲训练的基础上的时间耗散克尔孤子在微谐振器。我们的实验结果与分析和数值模拟相结合表明，孤子动力学使存储信息的系统的物理状态比腔的能量存储时间更长，从而产生的过滤器的宽度，可以超过一个数量级低于腔的本征线宽。这种非线性光学滤波可以立即应用于光学计量、低定时抖动超短光脉冲产生，并可能为微波光子学开辟新的途径。
2019-09-10 physics.app-ph physics.optics
Fabrication and characterization of shape- and topology-optimized optical cavities with deep sub-wavelength confinement for interfacing with colloidal quantum dots
本文采用形状与拓扑联合优化策略设计了具有深亚波长光限制的二维光子晶体纳米微腔，通过制备磷化铟微腔并表征其与胶体量子点的相互作用，验证了该设计策略与材料平台在探索光物质相互作用中的高良率与可行性。
2025-02-02 physics.optics
Creating electromagnetic cavities using transformation optics
我们研究了变换光学在新型电磁腔设计中的应用潜力。首先，我们确定了在一个设备中进行任意径向坐标变换的束缚模式的色散关系，我们讨论了一些这样的腔结构。随后，我们将我们的研究推广到实现方位变换的媒体，我们表明，这种变换可以操纵方位模数。最后，我们讨论了如何组合的径向和方位角坐标变换允许完美的限制内的腔体由右手材料的亚波长模式。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
When does lasing become a condensation phenomenon?
我们提出了一种在噪声环境（自发发射等）下线性光子模系统（如连续激光腔）中的一般经典光凝聚（LC）现象，基于以损失-增益尺度而不是以光子能量对模式进行加权。其特征在于从多模振荡到单模振荡的急剧转变。该研究使用了线性多变量朗之万公式，它给出了一个模式占用层次结构，功能类似于玻色-爱因斯坦统计。我们发现，当光谱滤波具有接近最低损耗模式的幂律依赖性，指数小于1时，会发生凝聚。然后，我们讨论了如何以及何时凝聚发生在光子系统中，它如何涉及到激光，以及在激光腔中观察规则的光子玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的困难。我们提出的可能性，最近的实验光子凝聚在光学腔属于经典LC或激光类，而不是一个热量子BEC现象。
2012-11-22 cond-mat.stat-mech physics.optics
Controlling radiative heat flow through cavity electrodynamics
本研究建立描述材料与电磁环境间腔介导能量交换的形式体系，揭示共面腔在中红外等辐射热主导频段可显著改变样品热负荷，低频腔则需光谱滤波。
2024-02-29 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Leaky cavities with unwanted noise
一种唯象的方法，允许一个完全描述不需要的噪声，如与吸收和散射相关的噪声，在高Q腔的影响。该噪声由分束器块和附加的输入输出端口来建模。替换方案使我们能够制定适当的量子朗之万方程和输入输出关系。它表明，不必要的噪声，使它有可能在一个非单色输出模式的腔输入模式和腔内模式相结合。可能的应用程序的不平衡和级联零差的内腔模式进行了讨论，后者的方法的优点。
2006-09-09 physics.optics quant-ph
Tapered Fibre Fabry-Pérot Cavities for the Generation of Near-Visible, Phase-locked, and Broadband Kerr Frequency Combs
The University of Auckland（奥克兰大学）；The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（多德-沃尔斯光子与量子技术中心）
本文利用锥形光纤法布里-珀罗腔实现近可见宽带Kerr频率梳，通过几何色散工程克服正常色散并增强非线性，实验和数值展示了多种相位锁定孤子结构，为可见光频率梳提供新平台。
2026-09-29 nlin.PS physics.optics
Chiral polaritons based on achiral Fabry-Perot cavities using apparent circular dichroism
具有高水平手征不对称性的极化子态为量子信息、传感和激光应用提供了令人兴奋的前景。这种不对称性必须来自所涉及的光学谐振器或量子发射器。在这里，我们从理论上证明了如何手性极化激元可以实现相结合（高品质因数）的非手性法布里-珀罗腔与样品表现出的现象称为“表观圆二色性”（ACD），这是从线性双折射和二向色性相互作用之间的干扰的结果。通过引入ACD的量子电动力学理论，我们确定了手征极化激元的不对称性可以优化的设计规则。
2022-09-27 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Effects of inhomogeneities and drift on the dynamics of temporal solitons in fiber cavities and microresonators
在参考文献[Parra-Rivas等人，2013]，使用Swift-Hohenberg方程，我们引入了一种允许产生振荡和可激发孤子动力学的机制。这种机制是基于在不均匀性的钉扎力和由于漂移的拉力之间的竞争。在这里，我们研究了这种不均匀性和漂移对光纤腔和微谐振器中的时间孤子和克尔频率梳的影响，所描述的Lugiato-Lefever方程与周期性边界条件。我们表明，对于低的频率失谐值的不均匀性和漂移之间的竞争导致类似的动态缺陷的位置，确认机制的一般性。然而，环形腔和微谐振器的固有周期性质在最终的全局状态中引入了一些有趣的差异。对于更高的值的失谐，我们观察到的动力学不再是由相同的机制，它是相当复杂的。
2014-10-07 nlin.PS physics.optics
Optical coupling to nanoscale optomechanical cavities for near quantum-limited motion transduction
作为量子实验和经典计量学的测试平台的芯片级腔光学机械装置的发展中的一个重大挑战在于将来自纳米级光学模体积的光耦合到传统的光学元件，例如透镜和光纤。在这项工作中，我们展示了一个高效率，单面光纤耦合平台的光机械腔。通过在光子晶体拉链腔和固定光纤之间引入一个绝热波导锥来实现单模转换，在腔谐振波长为1538nm处，实现了52%的腔内光子收集效率。在3.3 MHz的基本面内机械共振的位移波动的光学平衡零差测量表明，不精确的噪声地板在于一个因素的2.8以上的标准量子限制（SQL）连续位置测量，与预测的总增加噪声的1.4声子在最佳的探测功率。极低的测量噪声和强大的光纤对准的组合提出了对这些类型的集成微光机械腔的单声子灵敏度的重大进展。
2013-02-07 physics.optics quant-ph
Design and fabrication of ridge waveguide-based nanobeam cavities for on-chip single-photon sources
我们报告的脊形波导的纳米孔/纳米梁腔的设计，在芯片上，量子点为基础的单光子产生。我们的设计克服了低折射率对比度材料平台在发射模耦合效率方面的限制，并产生0.73的输出脊波导的耦合效率。重要的是，这种高耦合效率与9 nm半峰全宽的宽带操作相结合。我们提供了一个明确的设计程序，以确定最佳的几何参数，根据开发的设计。此外，我们制作和光学特性的概念验证波导结构。的微光致发光测量的结果提供了证据的腔增强自发发射从量子点，从而支持我们的设计芯片上的单光子源的应用的潜力。
2022-03-21 physics.optics quant-ph
Semiconductor-on-diamond cavities for spin optomechanics
针对金刚石悬浮器件加工难和易发热问题，提出无需底部掏空的半导体-金刚石平台，设计出兼具高耦合与低耗散的光力学晶体腔，实现了与金刚石自旋量子比特的光力学耦合，为量子信息处理器件提供了新途径。
2023-02-09 physics.optics quant-ph
Dual-mode phonon dynamics and lasing in optomechanical cavities
本文利用完整非线性分岔理论对光机械腔中双模声子激射动力学进行分类与预测，揭示单模、双模激射、模式同步及准周期时间晶体等多种区域，并阐明其与超临界和亚临界分岔及迟滞行为的关系，为光机械频率梳研究开辟新路径。
2025-05-06 nlin.PS physics.optics
Feasibility of efficient room-temperature solid-state sources of indistinguishable single photons using ultrasmall mode volume cavities
可以在室温下工作的不可区分的单光子的高效源对于量子技术的许多应用都是非常有益的。我们表明，这样的源的实现是一个现实的目标，使用固态发射器和超小型模式体积腔。我们推导并分析了光子不可逆性的表达式，该表达式考虑了相关的有害影响，例如等离子体激元诱导的淬灭和纯失相。然后，我们提供了一般的腔和发射器的条件，以实现有效的不可分辨的光子发射，并讨论了由于声子边带发射的约束。利用这些条件，我们提出，纳米金刚石带负电荷的硅空位中心结合等离子体-法布里-珀罗混合腔是一个很好的候选系统。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Multi-partite entanglement in extreme nanophotonic cavities
本文设计工作于780 nm、具有约10^7品质因子和亚波长限制的纳米梁光子晶体腔，实现与超冷^87Rb原子的高效耦合、精确捕获及抗位移相干纠缠，并支持扩展为大型量子网络。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Performance of multiple filter-cavity schemes for frequency-dependent squeezing in gravitational-wave detectors
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
本文评估了多滤波谐振腔方案在引力波探测器中频率依赖压缩的性能，发现耦合谐振腔在抗退化方面优于双谐振腔，并提出了一种升级方案。
2025-10-05 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
