Direction reconfigurable non-reciprocal acousto-optic modulator on chip
非互易元件在光子系统中对于保护光源和信号路由功能是必不可少的。声光方法生产非互易器件提供了一种与磁光解决方案兼容的替代方案，对于光子集成尤其重要。在本文中，我们实验证明了一个动态可重构的非互易声光调制器在电信波长。调制器可以通过外部RF输入以多种互易和非互易配置来布置。该装置的动态可重构性通过新的交叉指叉型压电式传感器实现，该压电式传感器可以基于RF输入的相位改变往复性破坏声激励的方向性。我们在这里演示的方法可能使方向相关的信号处理和光学隔离的新途径。
2019-08-06 physics.app-ph physics.optics
Fast control of the transverse structure of a light beam using acousto-optic modulators
University of Ottawa（渥太华大学）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）
本文提出利用双声光调制器方案实现二维光束横向结构的快速调制，生成埃尔米特-高斯模式并实现高保真度
2026-01-05 physics.optics
High-frequency, resonant acousto-optic modulators fabricated in a MEMS foundry platform
我们报告的高频，谐振声光调制器（AOM）的MEMS铸造工艺的设计和表征。双谐振腔的设计，短（$L{\sim}10.5\, μm$）的声学和光学腔的长度，使我们能够测量声光调制在GHz的频率与高调制效率。与传统的AOM相比，这些器件依赖于由腔边界的位移引起的扰动，这在悬浮几何形状中可以显著增强。该平台可作为快速2D空间光调制器（SLM）、低成本集成自由空间光链路和光学增强型低噪声RF接收器的构建模块。
2019-10-16 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Electrically-driven Acousto-optics and Broadband Non-reciprocity in Silicon Photonics
基于光子和声子之间可定制的相互作用的新兴技术承诺了从高保真微波信号处理到非互易光学和量子态控制的新能力。虽然已经在各种物理系统中研究了这种光-声耦合，但许多实现依赖于非标准材料和制造方案，这些非标准材料和制造方案难以与标准集成光子电路共同实现。值得注意的是，尽管在集成电光调制器方面取得了重大进展，但相关的声光调制器概念在硅光子学中仍然相对未被探索。在这篇文章中，我们演示了直接声光调制硅波导内使用电驱动表面声波（SAW）。通过将SAW换能器集成在具有标准绝缘体上硅光子平台的压电AlN中，我们利用硅的强弹光效应来调解线性光-声耦合。通过光刻设计，声光相位和单边带幅度调制器在1-5 GHz的范围内制造，表现出与现有的电光技术相媲美的折射率调制强度。将这种行波声光相互作用扩展到厘米级，我们在硅中创建了电驱动的非互易调制器。非互易工作带宽>100 GHz，插入损耗<0.6 dB。基于这些结果，我们表明，一个强大的声光隔离器所必需的单位效率的非互易调制，是触手可及的。声光调制器设计与CMOS制造和现有的硅光子器件技术兼容。这些结果代表了一种有前途的新方法，实现紧凑和可扩展的声光调制器，移频器，和非磁性光隔离器和环行器的集成光子电路。
2020-04-02 physics.app-ph physics.optics
On-chip 7 GHz acousto-optic modulators for visible wavelengths
本研究开发了基于蓝宝石上铌酸锂平台的可见光片上声光相位调制器，利用7 GHz表面声波实现200微米紧凑器件内的高效调制，因非悬浮结构易制造且稳定，高频下声波与光波长相当产生单边带调制，为可见光光子器件及量子平台集成提供新方向。
2024-11-23 physics.app-ph physics.optics
Fast Generation and Detection of Spatial Modes of Light using an Acousto-Optic Modulator
光的空间模式提供了一个可以用来编码经典和量子信息的高维空间。由于需要重新配置诸如空间光调制器或数字光调制器设备之类的高分辨率相位掩模，因此用于动态地生成和测量这些模式的当前方法是缓慢的。通过将一组静态相位掩模与快速的图像保持光学开关（例如声光调制器（AOM））复用，可以大大加速更新光的空间模式的过程。我们通过实验实现了这种方法，使用双通AOM产生五个轨道角动量状态之一，开关速率高达500 kHz。然后，我们应用该系统进行快速量子态层析成像的空间模式的光在2维希尔伯特空间，通过投影未知的状态到六个空间模式，包括三个相互无偏基地。我们能够在1 ms内重建任意状态，平均保真度为96.9%。
2020-07-31 physics.optics quant-ph
Hybrid thin-film lithium niobate micro-ring acousto-optic modulator for microwave-to-optical conversion
本文提出一种基于低损耗ChG波导的混合TFLN跑道型微环声光调制器，实现0.05%的微波到光转换效率，较悬浮方案提升约一个数量级。
2024-05-10 physics.app-ph physics.optics
A two-frequency acousto-optic modulator driver to improve the beam pointing stability during intensity ramps
提出了一种提高声光调制器衍射一级光束指向稳定性的方案。由于晶体内部的热效应，当AOM中的射频功率降低以降低一阶光束强度时，光束的角位置可以改变多达1 mrad。例如，在超冷原子实验中，使用远离共振的光学陷阱来执行强制蒸发冷却。我们通过用两个射频$f_1$和$f_2$驱动AOM来解决这个问题。相对于$f_1$的功率调整$f_2$的功率，以保持总功率恒定。利用这一点，梁位移减少了20倍。该方法在现有的实验装置中实现简单，无需对光学器件进行任何修改。
2007-01-16 physics.ins-det physics.optics
Acousto-optic modulation of a wavelength-scale waveguide
我们展示了一个共线声光调制器在悬浮膜的锂的钛酸盐采用高限制，波长尺度波导。通过强烈地限制光波和机械波，该调制器提高了几个数量级的品质因数，该品质因数考虑了声光和机电效率。我们的器件演示标志着声光技术的重大进步，有望成为一类新型的紧凑型低功率移频器、可调谐滤波器、非磁隔离器和光束偏转器。
2020-10-23 physics.app-ph physics.optics
Push-Pull acousto-optic modulator based on non-suspended thin-film lithium niobate on silicon substrate
Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University（普渡大学埃尔莫电气与计算机工程学院）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Michigan（密歇根大学电气与计算机工程系）
提出一种非悬浮内置推挽式声光调制器，利用薄膜铌酸锂硅衬底实现高效率与宽带宽，通过优化X切TFLN的取向增强声光转换，实现了低半波电压-长度积和宽调制带宽。
2026-06-03 physics.app-ph physics.optics
Wideband, Efficient AlScN-Si Acousto-Optic Modulator in a Commercially Available Silicon Photonics Process
该研究在商用硅光子代工工艺上实现了基于AlScN的宽带高效声光调制器，达到112 MHz带宽内-18.3 dB效率，品质因数较现有CMOS兼容方案提升约一个数量级，为低成本集成声光信号处理铺平道路。
2024-02-02 physics.app-ph physics.optics
Highly efficient acousto-optic modulation using nonsuspended thin-film lithium niobate-chalcogenide hybrid waveguides
高效的片上声光调制器作为微波-光转换的关键器件，在微波-光转换中占有特殊的地位。优选采用均匀的薄膜锂酸盐来构建形成声学谐振腔的悬浮配置，以提高装置的调制效率。然而，有限的腔长和复杂的制作工艺限制了调制效率的进一步突破，并对波导制造提出了挑战。在这项工作中，基于非悬浮薄膜锂硅酸盐-硫系玻璃混合马赫-曾德尔干涉仪波导平台，我们提出并演示了一种内置推挽式声光调制器，其半波电压长度积低至0.03 V cm，调制效率可与最先进的悬浮对应物相媲美。基于低功耗的优点，利用我们研制的内置推挽式声光调制器实现了微波调制链路。该声光调制器的优异性能得益于硫属化物薄膜优异的光弹性能和阻抗匹配叉指换能器激发的反对称瑞利声表面波模式的完全双向参与，克服了传统推挽式声光调制器中马赫-曾德尔干涉仪两臂上声表面波振幅差的问题。
2021-12-19 physics.app-ph physics.optics
An acousto-optic modulator based bi-frequency interferometer for quantum technology
本文展示了一种基于声光调制器的高性能双频干涉仪，实现单光子级干涉，具有高可见度和效率，并应用于双频相干合成、频率调谐和光学切换，是多种量子技术的多功能设备。
2023-08-30 physics.optics quant-ph
Carrier frequency modulation of an acousto-optic modulator for laser stabilization
在原子、分子和光学物理学的许多领域，激光器稳定到绝对频率基准是一个基本要求。一系列技术可用于产生合适的参考，人们可以将激光“锁定”在其上，其中许多技术取决于参考的特定内部结构或对激光强度噪声敏感。我们提出了一种新的方法，使用声光调制器的载波（驱动）信号的频率调制产生两个空间分离的光束，只有几个MHz的频率差。这些光束用于探测窄吸收特征，并且它们检测到的信号中的差异导致适合于二极管激光器的波长稳定的类似色散的特征。这种简单而通用的方法只需要一个窄的吸收线，因此适用于原子和基于腔的稳定方案。为了证明这种方法的适用性，我们锁定的外腔二极管激光器附近的$^{85}\mathrm{Rb}\,5S_{1/2}\rightarrow5P_{3/2}, F=3\rightarrow F^{\prime}=4$使用子多普勒泵浦探测光谱，也表现出良好的测量信号和理论模型之间的协议。
2017-01-09 physics.atom-ph physics.optics
Cavity-enhanced acousto-optic modulators on polymer-loaded lithium niobate integrated platform
本研究在聚合物负载铌酸锂平台上利用光子晶体纳米束腔增强声光调制，实现38 dB消光比和低于-50 dBm的阈值功率，比微环谐振器低两个数量级，并支持稳健的数字幅移键控调制，适用于集成微波光子学等领域。
2024-11-07 physics.app-ph physics.optics
Simultaneous Intensity and Frequency Control for Optical Waveform Generation using an Acousto Optic Modulator
University of New Mexico（新墨西哥大学）
本研究提出一种校准声光调制器（AOM）的迭代算法，可实现光强度与频率的同步精确控制，经约100 MHz调谐范围实验验证，光功率偏差小于1%，可生成匹配目标规格的可编程波形与光脉冲。
2026-08-25 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Beam pointing stabilization of an acousto-optic modulator with thermal control
声光调制器（AOM）产生的衍射光束广泛应用于各种光学实验中，其中一些实验需要高的角度稳定性和光功率的时间调制。通常，在没有射频补偿伺服系统的无源装置中，很难同时实现角度稳定和高功率调制。在这里，我们提出了一种方法来抑制角漂移和指向噪声只有与AOM晶体的热管理。分析了AOM晶体的角漂移与折射率变化的关系，发现角漂移对温度梯度非常敏感，温度梯度会在AOM晶体内部产生折射率梯度。这提醒我们，这种角漂移可以通过仔细地将零温度梯度区域与声光相互作用区的位置重叠来显著抑制。我们实现了一个水冷的设置，并发现AOM的角漂移减少了100倍以上的热瞬态过程中，和角噪声也被抑制到1/3的非冷却的情况下。应该强调的是，这种热控制方法是一种通用的抑制光束在衍射和衍射方向的漂移。用该角漂移温度模型计算了二氧化碲晶体在1064 nm处的折射率热系数为16 $\times$ 10 $^{-6}$ K $^{-1}$，与前人的研究结果一致.这种热控制技术为需要强度斜坡的光学捕获和远程传感提供了潜在的应用。
2022-01-26 physics.ins-det physics.optics
Gigahertz-Frequency, Acousto-Optic Phase Modulation of Visible Light in a CMOS-Fabricated Photonic Circuit
本研究在量产CMOS代工厂200mm晶圆上制造出高效可见光千兆赫兹声光调制器，通过优化光机械相互作用实现高调制深度，较现有技术显著降低驱动功率与Vₙ，为可扩展量子控制系统提供关键器件。
2025-02-11 physics.optics
Optical phase noise engineering via acousto-optic interaction and its interferometric applications
我们通过声光相互作用将数字产生的相位跳变从射频电信号转移到光上，从而对光的相位进行快速而精细的控制。通过调整电信号中相位跳变的统计特性，从而设计光学相位噪声，我们操纵了包含两个声光调制器的Mach-Zehnder干涉仪中干涉条纹的可见性。这种受控的失相在涉及光在光网络中的传播或漫射的现代实验中得到应用。此外，我们分析表明，工程部分相位噪声可以转换为一个稳定的干涉仪的暗端口的高度相关的光子的弱源。
2012-09-10 physics.optics
Acousto-optic modulation in lithium niobate on sapphire
我们展示了声光相位调制器在X切的蓝宝石锂晶体薄膜，详细的压电和光机械耦合系数的晶体取向的依赖关系。这种新的平台支持高度限制，强压电机械波没有悬浮，使其成为一个有前途的候选人，宽带和高效的集成声光器件，电路和系统。
2020-05-02 physics.app-ph physics.optics
Scaling optical computing in synthetic frequency dimension using integrated cavity acousto-optics
集成光子学的光学计算为数据密集型计算技术带来了关键的范式转变。然而，使用空间分布方案的片上光子架构的缩放面临着集成密度的基本限制所带来的挑战。光的合成维度提供了在单个光子组件内扩展操作数向量的长度的机会。在这里，我们表明，大规模的，复值矩阵矢量乘法合成频率晶格可以使用超高效，硅基纳米光子腔声光调制器。通过利用共振增强的强电光机械耦合，我们在单个这样的调制器中实现了整个合成晶格的全范围相位相干频率转换，这构成了一个完全连接的线性计算层。我们的演示开辟了通往频域集成光学计算系统的实验实现的路线，同时具有非常大规模的数据处理和小的设备足迹。
2021-06-16 physics.app-ph physics.optics
Acousto-optic holography for micrometer-scale grid patterning of amplified laser pulses with single-pulse accuracy
许多光学系统使用声光来实现光的快速转向。然而，声光（AO）光衍射允许在更广泛的意义上，包括全息术的光场的操纵和成形。虽然声光器件以不可阻挡的稳定速度操作，但是它们是取决于模拟串行数据传输的一维（1D）衍射器件，并且因此具有与常见的2D空间光调制器不同的使用模式。与放大的激光源的组合允许对AO衍射图案的连续累积进行计时，以避免由于声波进展而导致的输出光束中的相位畸变。伪2D全息术用两个交叉的AO偏转器建立，用于输入相位的双轴空间调制，并且可选地还用于其振幅的双轴空间调制。在这种配置中，声光允许将光图案化为微米级2D点网格，并有可能在各个激光脉冲之间切换图案。我们描述的算法，用于获得AO全息图的纯相位调制或振幅的共同调制。计算重建的相位全息图显示了存在旁瓣的焦斑。旁瓣被幅度调制完全抑制，尽管代价是降低光功率传输。
2022-03-12 physics.optics
Y-Z cut lithium niobate longitudinal piezoelectric resonant photoelastic modulator
光束强度的调制能力具有科学和实际意义。在这项工作中，我们展示了Y-Z切割的锂硼酸盐声光调制器具有创纪录的高调制效率，只需要$1.5~\text{W}/\text{cm}^2$在7 MHz的100%调制。这些调制器使用简单的制造工艺;用透明电极涂覆薄锂酸盐晶片的顶部和底部表面。通过施加频率对应于该模式的谐振频率的电压，通过透明电极激发晶片的基本剪切声学模式，将声学驻波限制到电极区域。通过该区域传播的光的偏振在所施加的频率下被调制。通过将调制器放置在偏振器之间，偏振调制被转换为强度调制。为了展示这款调制器的重要应用空间，我们将其与标准图像传感器集成，并演示了400万像素的飞行时间成像
2022-04-10 physics.optics
Integrated microwave acousto-optic frequency shifter on thin-film lithium niobate
提供光束偏转和光频移的电驱动声光器件具有从脉冲合成到外差检测的广泛应用。商业上可获得的声光调制器基于块体材料并且消耗瓦特的射频功率。在这里，我们展示了一个集成的3-GHz声光移频器的薄膜锂钛酸盐，具有超过30分贝的载波抑制。此外，我们展示了千兆赫兹间隔的光学频率梳具有超过200线在0.6太赫兹的光学带宽通过再循环的光在一个积极的频移环。我们的集成声光平台引领了片上光路由、隔离和微波信号处理的发展。
2020-05-07 physics.app-ph physics.optics
Buried and ridge graphene-based silicon waveguides for broadband polarization-insensitive amplitude and phase modulators
本文提出了四种易于制作的石墨烯基硅波导调制器，以克服石墨烯基调制器的强偏振依赖性。研究了两种新结构，即两个石墨烯基埋层硅波导和两个标准脊形硅波导在通信波长$λ=1.55 μm$下的调制特性。结果表明，对于每个波导的一定宽度（高度是恒定的），振幅和相位调制明显变得偏振不敏感。对于这些优化的波导，TE和TM模式的幅度调制深度是相等的，精度为$10^{-4} dB/{μm}$。此外，在一些提出的调制器中，TE和TM模式的有效模式折射率（EMI）的实部的最大变化以优异的精度（$5\times 10^{-5}$）彼此一致。该精度值比用于确认偏振不敏感相位调制的标准标准值小得多。此外，所有的结构的性能进行了研究，为所有的光通信波长。即使不对在$1.55 μm$以适当的波长间隔设计的结构进行任何改变，该结构也表现出偏振不敏感行为。
2019-12-14 physics.app-ph physics.optics
Q-switched Dy:ZBLAN fiber lasers beyond 3 μm: comparison of pulse generation using acousto-optic modulation and inkjet-printed black phosphorus
首次报道了掺镝光纤激光器调Q产生高能中红外脉冲。两种不同的调制技术进行了演示。首先，利用有源声光调制，产生了能量高达12 μJ、脉宽短至270 ns、重复频率从100 Hz到20 kHz可变、中心波长从2.97 μ m到3.23 μm可调的脉冲。实验支持的数值建模，确定路线，改善脉冲能量，并避免多脉冲调制器参数的仔细选择。其次，我们制作了一个喷墨印刷的黑磷可饱和吸收体，简化了谐振腔，产生了脉宽为740 ns的1.0 μJ脉冲，实现了被动调Q。每种调制方法的性能和相对优点，然后严格讨论。这些演示突出了镝作为3 μm以上高性能脉冲源的通用增益介质的潜力。
2019-05-11 physics.optics
High-Precision Frequency-Controlled Optical Phase Shifter with Acousto Optic Devices
本研究提出基于声光调制器（AOM）的新型光学移相方法，通过偏移光频调节相位，结合光纤实现2π相移，并设计两种实验方案分别应对光纤及AOM带来的相位波动，可支撑高精度干涉测量应用。
2024-03-05 physics.optics
Silicon-lattice-matched boron-doped gallium phosphide: A scalable acousto-optic platform
本研究展示了在12英寸晶圆上生长的硅晶格匹配硼掺杂磷化镓（BGaP）具有与GaP相似的功能，其光学谐振腔在可见光和电信波段品质因子分别超25,000和200,000，并实现了低损耗声波产生与集成声光调制器，为可扩展声光技术提供了新平台。
2023-05-19 physics.optics
Gigahertz acousto-optic modulation and frequency shifting on etchless lithium niobate integrated platform
涉及传播声子的声光相互作用可以打破光的时间反转和频率调制对称性。然而，传统的声光调制器的基础上散装材料的频率带宽限制在数百兆赫，由于其大的结构尺寸。在这里，我们实验证明了千兆赫兹单边带声光调制的无蚀刻的锂钛酸盐集成平台上使用光子束缚态的连续。通过选择输入和输出通道的特定组合，可以方便地获得光的上边带或下边带调制。在该方案下，我们实现了一个3 GHz移频器，该移频器工作在C频段，3 dB带宽约为35 nm。在3dB工作带宽内，上（下）边带调制光与下（上）边带调制光和未调制光的消光比分别>44（47）和25（23）dB。频移的光可以用振幅和频率调制进一步处理。因此，所展示的千兆赫兹单边带声光调制可以实现许多光子应用，例如光信号处理、传感和离子捕获。
2020-05-18 physics.app-ph physics.optics
Widely tunable dual acousto-optic interferometric device based on a hollow core fiber
提出并实验验证一种基于声光调制空芯光纤的全光纤双 Mach-Zehnder 干涉仪，可通过 1 Hz 电频率调节自由光谱范围。
2024-09-13 physics.optics
Optical modulators with two-dimensional layered materials
光调制是光子学和光电子学中的基本操作。随着现有和新兴技术对紧凑、高效、快速和宽带光调制器的需求日益增加，高性能光调制解决方案变得不可或缺。最近认识到，二维分层材料可以调制具有优越性能的光，这促使了深入的研究和重大进展，为实际应用铺平了道路。在这篇综述中，我们涵盖了最先进的光调制器的基础上的二维层状材料，包括石墨烯，过渡金属二硫属化物和黑磷。我们讨论了最近的进展，采用混合结构，如二维异质结构，等离子体结构，硅/光纤集成结构。我们还将展望未来的前景，并讨论尚未开发的机制，如磁光和声光调制的潜力。
2016-01-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electro-mechanically induced GHz rate optical frequency modulation in silicon
本文介绍了一种工作在1.09GHz的单片硅声光频率调制器。调制后的激光功率的直接光谱显示不对称的边带，这表明一致的幅度调制和频率调制。采用机械杠杆来增强光学谐振器的位移导致光机械频率调制因子比先前报道的硅纳米梁的数字提高了67倍以上。
2012-07-26 physics.optics
Efficient acousto-optical light modulation at the mid-infrared spectral range by planar semiconductor structures supporting guided modes
声光器件，如调制器、滤波器或偏转器，实现了光调制和信号处理技术的简单有效方式。然而，由于声光互作用效率随波长的增加呈二次曲线下降，它们的工作波长仅限于可见光和近红外波段。同时，几乎所有具有高声光优值的材料在大于5 μm的波长下都是不透明的，而透明材料具有明显较低的声光优值。在这里，我们提出并证明了如何通过计算这些限制可以克服使用专门设计的平面半导体结构，支持电磁模式强烈耦合到入射光的奥托配置。这种方法可用于一种新型的高效声光器件，工作在8-14 μm的中红外波段。利用半导体棱镜中的压电换能器激发的声波来调制入射光到半导体结构的耦合系数，这导致在小于超声波波长的空间尺度上对透射光的高达100%的调制。它允许利用具有短衰减距离的声波，因此，它提供了一种独特的可能性，以实现在超过几千兆赫兹的频率下的有效声光调制，这是传统声光无法达到的。
2019-10-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Integrated waveguide-based acousto-optic modulation with near-unity conversion efficiency
针对集成声光器件转换效率低的问题，本文利用蓝宝石衬底上的氮化镓波导同时限制亚波长光场与声场，实现近单位转换效率及超过10 dB隔离比的非互易光传输。
2023-06-02 physics.app-ph physics.optics
Candidate overtone shear horizontal SAW resonators in thin-film lithium niobate for intermodal acousto-optic modulation
Wangzhijiang Innovation Center for Laser, Aerospace Laser Technology and System Department, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物质科学与光电技术研究院）；School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学信息科学与技术学院）
提出基于薄膜铌酸锂的剪切水平声表面波谐振器，通过优化切角、波长和电极厚度，将SH0模式的声光重叠因子提升一个数量级以上，并实验验证了具有最高Q值843的泛音谐振器，适用于鲁棒高效的模态间声光调制。
2026-06-12 physics.app-ph physics.optics quant-ph
A phase-modulation interferometer for intense, ultrashort, near infrared laser pulses
本文提出一种声光相位调制干涉仪设计，解决强超短近红外激光脉冲下AOM引入的色散、自相位调制和效率降低问题，为强场过程研究铺路。
2025-08-07 physics.atom-ph physics.optics
Full phase stabilization of a Yb:fiber femtosecond frequency comb via high-bandwidth transducers
提出了一种利用腔内电光调制器和声光调制器实现放大Yb光纤飞秒频率梳全稳相的方法。这些传感器为frep和fceo提供了580 kHz和250 kHz的高伺服带宽，从而产生了鲁棒且低相位噪声的光纤频率梳。该频率梳使用f - 2f干涉仪进行自参考，并锁相至用于698 nm JILA Sr光学时钟的超稳定光学参考，分别表现出0.21rad和0.47rad的积分相位误差（超过1 mHz - 1 MHz）。或者，将该梳锁定到698 nm和1064 nm处的两个光学参考，分别获得0.43 rad和0.14 rad的积分相位误差。
2012-02-23 physics.optics
Generation of composite vortex beams by independent Spatial Light Modulator pixel addressing
合成光束是一种叠加的结果，是研究轨道角动量及其效应的一种很有前途的方法。由于空间光调制器（SLM）的广泛应用，它们具有吸引力且易于获得。本文提出了一种生成高对称性复合涡图的简单方法。我们的方法简单，灵活，并提供完美的对齐光束，对机械振动不敏感。该方法基于在要叠加的相位图案之间分割SLM单元的能力。这种方法允许控制这些结构之间的强度关系，使它们能够旋转，并且能够叠加两个以上的这种结构。在本文中，我们研究它的能力，产生叠加的两个光学涡旋的理论和实验结果。
2019-09-26 physics.optics
Reduction of laser intensity noise over 1 MHz band for single atom trapping
我们采用串联电光调制器和声光调制器的方法来降低激光的强度噪声。电光调制器降低高频（10 kHz至1 MHz）的噪声，而声光调制器设置光的平均功率并降低低频（高达10 kHz）的噪声。然后，光被用来捕获光镊中的单个钠原子，其中原子的寿命受到由于两倍于捕获频率的激光噪声引起的参数加热的限制。使用我们的噪声吞噬器，在这些频率下噪声降低高达15 dB，寿命增加了一个数量级，达到约6秒。我们的技术是通用的，直接作用于激光束，为敏感的光学捕获应用扩展了激光选择。
2020-08-11 physics.atom-ph physics.optics
A phase-locked laser system based on modulation technique for atom interferometry
我们提出了一种基于相位调制技术和相位反馈控制的拉曼激光系统。频率差为6.835 GHz的两束激光分别用电光和声光调制器进行调制。由电光调制器产生的寄生频率分量使用法布里-珀罗标准具过滤。一个简单的相位反馈系统抑制由环境扰动引起的相位噪声。激光系统的相位噪声在高于500 kHz的频偏下保持在-125 rad 2/Hz以下。通过计算相位噪声对重力仪灵敏度极限的贡献，评价了激光系统的总体相位噪声。实验结果表明，当脉冲宽度较短时，激光系统的相位噪声对灵敏度的影响小于现有的光学锁相环方案，这使得该激光系统成为未来原子干涉仪应用的一个很有前途的选择。
2016-07-25 physics.optics
Optically isotropic longitudinal piezoelectric resonant photoelastic modulator for wide angle polarization modulation at megahertz frequencies
本研究针对传统宽角偏振调制器频率低、厚度大的问题，采用砷化镓单晶同时作为压电换能器与声光介质，构建了兆赫兹级宽接收角纵向压电共振光弹性调制器，实现频率超50倍提升与厚度大幅降低。
2023-07-21 physics.app-ph physics.optics
Multi-scale architecture for fast optical addressing and control of large scale qubit arrays
本研究提出结合快速偏转器与分段空间光调制器的多尺度光学寻址架构，通过两种配置实现大规模量子比特阵列的快速位点选择性控制，寻址速率较单用SLM提升数十至数百倍。
2023-02-20 physics.optics quant-ph
Low-dispersive phase-modulated rapid scanning interferometry
本文提出一种省略声光调制器的低色散相位调制快速扫描干涉测量方案，通过线性傅里叶变换光谱实验对比，证明其灵敏度与声光相位调制方案相当。
2025-02-26 physics.atom-ph physics.optics
Acousto-optic modulation based on an AlScN microring resonator for microwave-to-optical conversion
本文提出基于AlScN微环谐振器的片上声光调制器，利用IDT激发声学模式实现微波到光的高效转换，在L波段实现低半波电压，展示了微波光子学应用潜力。
2024-11-24 physics.app-ph physics.optics
Resonant multi-harmonic acousto-optics for programmable frequency control of visible light in a CMOS platform
University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；Manzano Systems Inc.（马纳佐系统公司）
本文在CMOS平台氮化硅声光微结构中利用双谐波谐振实现可见光可编程频移，效率达50%，并具高边带抑制，克服了谐振增强与可编程性的权衡。
2026-09-23 physics.optics quant-ph
Multispectral Polarization-Insensitive Graphene/Silicon Guided Mode Resonance Active Metasurfaces
本文提出基于导模共振滤波器的CMOS兼容石墨烯/硅有源超表面，实现高消光比、窄线宽与偏振不敏感特性，并利用石墨烯宽带吸收实现多光谱操作与热光调谐，推动可调滤波器等硅基光器件发展。
2024-12-22 physics.app-ph physics.optics
High-Q photonic resonators and electro-optic coupling using silicon-on-lithium-niobate
未来的量子网络中，超导量子处理器通过光链路连接，将需要保持纠缠的微波-光子转换器。双谐振电光调制器（EOM）是实现这一转换的理想平台。在这里，我们提出了我们的进展，通过展示的光学谐振的一半设备，建立这样的调制器。我们展示了高品质因数的环，盘和光子晶体谐振器使用的混合硅上的锂-硅酸盐材料系统。光学品质因数达到730，000，对应于0.8 dB/cm的传播损耗。我们还使用电光效应调制的谐振频率的光子晶体腔，实现电光调制系数在1和2 pm/V之间。除了量子技术，我们预计，我们的研究结果将是有用的，在传统的硅光子学应用和高灵敏度的声光器件。
2016-12-07 physics.optics quant-ph
A 10 Megahertz Spatial Light Modulator
Stanford University（斯坦福大学）
研究旨在解决光场快速可编程整形工具缺乏的问题，介绍一种基于宽带光相位调制器和高分辨率二维光谱仪的新空间光调制器，可实现兆赫兹速率等多种功能，为物质快速光学操纵开辟新视野。
2026-07-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Surface acoustic waves for acousto-optic modulation in buried silicon nitride waveguides
本文从理论上研究了利用瑞利声表面波调制非晶波导折射率的方法。考虑到低损耗硅$_3$ N $_4$波导的标准芯横截面为4.4 $\times$ 0.03 $μ$ m $^2$大小，埋在一个SiO $_2$包层8 $μ$ m深，我们比较了表面声波产生在各种不同的几何形状通过压电活性，锆钛酸铅薄膜放置在顶部的表面和驱动通过叉指换能器（IDT）。利用声波和光波方程的数值解，我们确定了谐振激励下SAW的应变分布。从声应变场与光模场的重叠，我们计算并最大化波导中可达到的折射率调制幅度。对于840 nm的近红外波长的示例，对于TE偏振光，使用30 - 35 $μ$ m的IDT周期、2.5 - 3.5 $μ$ m的膜厚度和10 V的IDT电压，获得0.7 × 10 $^{-3}$的相对有效折射率的最大偏移。对于这些参数，谐振频率在70 - 85 MHz的范围内。当纤芯上方的包层高度减小到3 $μ$ m时，最大位移增加到1.2 × 10 $^{-3}$，相应的谐振频率为87 MHz。的相对折射率变化是约300倍，比以前的工作的基础上非谐振接近压电致动，调制频率是约200倍。在低损耗平衡马赫-曾德尔调制器中利用1.2 $\times$ × 10 $^{-3}$的最大相对折射率变化应允许在短至120 $μ$ m（半波电压长度乘积= 0.24 Vcm）的器件中进行全对比度调制。
2019-04-10 physics.app-ph physics.optics
System for control of polarization state of light and generation of light with continuously rotating linear polarization
我们提出了一种产生任意偏振态光的技术。该技术是基于两个正交的偏振光，其振幅和相位的控制与马赫-曾德尔干涉仪与声光调制器（AOMs）放置在每个arm. We表明，通过控制振幅，相位和频率的声波驱动的AOMs的干涉，可以合成任何偏振态。特别地，我们证明了线性偏振光的产生，其偏振面以1~kHz到1~MHz的速率连续旋转。这种光在科学中有应用（例如，布洛赫-西格特效应的研究）和技术（光泵磁力计）。
2018-10-19 physics.app-ph physics.optics
Deep and fast free-space electro-absorption modulation in a mobility-independent graphene-loaded Bragg resonator
深度和快速的电光调制是高速近红外信号处理的关键。我们将石墨烯的电吸收可调谐性与基于布拉格的法布里-珀罗谐振器在λ=1550 nm处的高Q谐振相结合，并表明~100%的自由空间信号调制（>50 dB消光比，<1 dB插入损耗），无论石墨烯质量如何，（迁移率），条件是该器件在反射模式下操作并且在与石墨烯的临界耦合中被调谐。值得注意的是，临界耦合机制对于较低的石墨烯迁移率产生较高的消光比。我们使用实际的考虑，以优化设备的架构和操作作为石墨烯迁移率的函数。通过小的修改，该方案可以变成一个非常灵敏的声吸收调制器，消光比约为30 dB/dB，或者灵敏度为10^7%/RIU的折射率传感器。这些设计可以很容易地扩展到整个中红外光谱层厚度的适当缩放。
2018-04-25 physics.app-ph physics.optics
Practical security of twin-field quantum key distribution with optical phase-locked loop under wavelength-switching attack
本研究发现双场类量子密钥分发系统中光锁相环的声光调制器存在漏洞，提出波长切换攻击可使量子态平均光子数增加8.7%以危及安全，同时证明调制器校准可消除该攻击，明确了系统校准对实际安全的重要性。
2025-01-15 physics.optics quant-ph
Delivering pulsed and phase stable light to atoms of an optical clock
在光学时钟中，离子或中性原子的跃迁是使用脉冲超窄激光场来询问的。在测量过程中，激光器的系统相位啁啾或光程长度的变化会导致被询问原子所看到的频率偏移。虽然连续光链路的稳定化现在是一种即使在长距离上也很成熟的技术，但是脉冲光的相位稳定链路造成了额外的困难，并且迄今为止还没有得到证明。除了实验室可能的温度或压力漂移（这可能通过稳定地改变光路长度而导致多普勒频移）之外，时钟激光的脉冲需要稳定锁的短稳定时间。我们的光学路径长度稳定使用来自镜子的逆反射光，该镜子在黑暗时间期间相对于被询问的原子和合成信号是固定的。长度变化和频率啁啾由开关AOM补偿。对于我们的锶光晶格时钟，我们已经确保由包括脉冲声光调制器的光纤链路引入的移位低于$2\cdot 10^{-17}$。
2012-02-10 physics.atom-ph physics.optics
Ultra-wideband free-space optical phase stabilisation
自由空间光通信（FSO）以其固有的安全性、高方向性、高可用带宽和小的物理占用空间等优点，有可能给无线通信带来革命性的变化。大气湍流的影响目前限制了FSO通信的性能。在这封信中，我们证明了一个系统能够不加区别地抑制大气相位噪声所遇到的独立的光信号分布在7.2太赫兹（包括全光C波段）的范围内，通过主动相位稳定在193.1太赫兹（1552 nm）的主要光信号。我们在整个范围内显示了~30 dB的无差别相位稳定，当使用声光调制器（AOM）作为多普勒致动器时，在10 Hz处的平均相位噪声为-39.6 dBc/Hz，当使用光纤展宽器作为群延迟致动器提供相位稳定系统的反馈时，为-39.9 dBc/Hz。我们证明了这种抑制受到独立光信号的噪声的限制，并且预期可实现的抑制大于40 dB，在10 Hz时达到约-90 dB/Hz。我们的结论是，40 Tbps的地面到空间的FSO传输将与我们的稳定系统和其他演示技术的组合成为可能。
2021-01-21 eess.SP physics.ins-det physics.optics
