Surface quantum response of plasmonic heterodimers: revealing the hidden nonlocality
University of Southern Denmark（南丹麦大学）；University of Graz（格拉茨大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
本文通过表面响应形式体系研究等离激元异质二聚体的量子效应，发现局域源可独立探测各粒子响应，为极端等离激元光-物质相互作用提供新见解。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hyperbolic metamaterials: nonlocal response regularizes broadband super-singularity
我们研究被称为双曲介质，在通常的本地响应近似表现出双曲色散和相关的宽带奇异性的状态密度的超材料。相反，从更微观的流体动力学Drude理论，我们得到定性不同的光学性质，这些超材料，由于其金属成分的自由电子非局部光学响应。我们证明，非局部响应会导致色散中的大波矢截止，该截止与电子气的费米速度成正比，但对于小波矢，我们也发现双曲色散的差异。此外，即使在深亚波长范围内，单位晶胞的尺寸也会影响超材料的有效参数。最后，而不是宽带超奇异性的局域态密度，我们预测一个大的，但有限的最大增强成正比的费米速度的倒数立方。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonclassical optical response of particle plasmons with quantum informed local optics
本文提出量子信息的局域类比模型（QILAM），将等离激元的非经典光学响应映射到局域介电薄膜，兼容边界元方法并统一GNOR理论与Feibelman d参数形式，为多尺度探索介观光学效应提供新工具。
2024-06-06 physics.optics
Optical response of noble metal nanostructures: Quantum surface effects in crystallographic facets
贵金属纳米结构是纳米光学中普遍存在的元素，支持等离子体激元模式，其可以将光聚焦到与下面的电子气中的量子限制和空间色散相关联的非局部效应相称的长度尺度。非局部效应对于结晶贵金属自然更突出，其潜在地提供比其非晶对应物更低的固有损耗，并且具有特定的晶体小面，从而产生不同的电子表面状态。在这里，我们采用量子力学模型来描述非经典效应影响的晶体贵金属薄膜的光学响应，并证明这些可以很好地捕获使用一组表面响应函数称为Feibelman $d$参数。特别是，我们表征的$d$ -参数与（111）和（100）晶面的金，银，铜，强调的重要性，表面效应所产生的电子波函数溢出和表面投影带隙出现从原子层反射。然后，我们表明，提取的$d$参数可以直接应用于描述各种感兴趣的纳米级金属形态的光学响应，包括金属超薄膜，石墨烯-金属异质结构托管极其有限的声学石墨烯等离子体，和晶体学多面金属纳米粒子支持本地化的表面等离子体。这里报告的列表$d$ -参数可以规避计算昂贵的第一原理原子模拟来描述微观非局部效应的介观晶体金属表面的光学响应，这是越来越多的控制形态下降到原子长度尺度的最先进的纳米光学实验中变得广泛可用。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantum corrections in nanoplasmonics: shape, scale, and material
由于量子力学表面现象，等离子体激元的经典处理在纳米尺度上是不够的。在这里，一个扩展的经典范例报告，严格补救这一不足，通过将第一原理的表面响应函数-Feibelman d-参数-在一般的几何形状。在第一性原理的设置中获得了几个分析结果的领先阶等离子体量子校正，特别是，明确分离的形状，规模和材料的作用建立。的实用程序的形式主义说明了一个修改后的总和规则的互补结构，严格的重新制定Kreibig的现象阻尼处方的推导，和一个帐户的小规模的共振移位的简单和贵金属纳米结构。这些见解打开了技术设计空间，加深了我们对经典机制之外的纳米等离子体的基本理解。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Broadband enhanced chirality with tunable response in hybrid plasmonic helical metamaterials
设计宽带增强的手性对于新兴的手性化学和传感领域，或者在最近引入的纳米光子手性量子和经典光学应用中控制光子的自旋轨道动量具有强烈的兴趣。然而，手征光-物质相互作用具有极其微弱的性质，难以控制和增强，并且不能调谐或宽带化。此外，在技术上重要的可见光到紫外光谱处实现强、宽带和可调谐手性的平面双纳米光子结构仍然是难以捉摸的。在这里，我们解决这些重要的问题，通过实验证明和理论验证光谱可调，极大的，和宽带手旋光响应的纳米螺旋超材料。报道的全介电和介电-金属（混合）等离子体超材料的新设计允许通过大规模纳米光子结构实现有史以来最大和最宽的测量手性库恩不对称因子。此外，所提出的自下而上制造的光学超材料的强圆二色性可以通过改变它们的尺寸和它们的电介质和等离子体螺旋子部分之间的比例来调谐。目前展示的超材料有望为手光学领域的发展提供实质性的推动，从而在纳米尺度上显著增强和宽带手征光-物质相互作用。
2021-01-28 physics.optics
Broadband photoresponse arising from photo-bolometric effect in quasi-one-dimensional Ta2Ni3Se8
本文报道了不含贵金属或有毒元素的高质量Ta_2Ni_3Se_8晶体的合成及其光电探测器的制备和测试。在405 nm ~ 1550 nm范围内观察到宽带光响应，同时观察到的性能参数包括相对较高的光响应率（10 mA W^-1）和比探测率（3.5 * 10^7琼斯），以及在1064 nm、0.5 V偏压和1.352 mW mm^-2条件下的极短响应时间（τ_rise = 433 ms，τ_decay = 372 ms）。通过广泛的测量和分析，确定光电流产生的主要机制是光测热效应，这被认为是非常宽的光谱检测能力的原因。更重要的是，对1310 nm和1550 nm波长的显着响应表明其在光通信中有广阔的应用前景。考虑到具有层状织构的准一维结构，在Ta 2Ni 3Se 8上构建纳米器件的潜力使其在未来的电子和光电应用中变得更加重要。
2022-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantum-informed plasmonics for strong coupling: the role of electron spill-out
本文研究了非局域性（特别是电子溢出和 Landau 阻尼）对球形等离子体-激子复合物强耦合的影响，通过在 Mie 理论中引入 Feibelman 参数修正，发现非局域性对模式反交叉的影响极小，验证了局域响应近似在强耦合光子学中的准确性。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Broadband Circular Polarization Time-Domain Terahertz Spectroscopy
光-物质相互作用是提供有关材料的基本信息的关键。即使在线性响应状态下，材料的光谱响应也将基态及其激发态的许多性质编码在其中。这些知识对于我们理解新型量子材料至关重要，线性光谱学的进一步改进和扩展将继续成为探索新物质状态的关键。我们报道了电磁波谱太赫兹范围内宽带圆偏振光谱的发展。我们利用最近的宽带四分之一波片的设计，基于菲涅尔菱形的概念，并使用它与偏振调制技术，以提供直接的信息材料的圆偏振太赫兹辐射的响应;一个新的能力在这里首次显示。作为这种技术的一个例子，我们研究了回旋共振的二维电子气从一个AlGaAs-GaAs量子阱。我们展示了这种技术将在新型量子材料的研究中带来的独特优势。
2019-09-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast graphene-based broadband THz detector
我们提出了一种超快石墨烯基探测器，在太赫兹范围内，在室温下工作。一个介电周期天线耦合到石墨烯片，这是通过剥离SiO2。检测器的特征在于与自由电子激光FELBE的波长从8微米到220微米。在30 ~ 220 μ m波长范围内，探测器的上升时间为50 ps。利用高强度下的非线性光电流响应的自相关测量揭示了低于10 ps的固有响应时间。该检测器具有很高的潜力，用于表征时间重叠，例如。G.在双色泵浦探测实验中。
2013-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-Bandwidth Extended-SWIR GeSn Photodetectors on Silicon Achieving Ultrafast Broadband Spectroscopic Response
$2-2.5\,μ$ m波长范围内的高频脉冲发射器的可用性为超快光谱学、自由空间和光纤通信、监视和识别、人工智能和医学成像等领域的大量新应用铺平了道路。然而，开发这些新兴技术及其大规模使用取决于高速，低噪声和具有成本效益的光电探测器的可用性。从这个角度来看，在这里，我们展示了生长在硅片上的锗锡光电二极管，具有高宽带操作，覆盖了扩展的短波红外范围，在室温下的峰值响应度为0.3 A/W。这些GeSn器件表现出高带宽，达到7.5 GHz，在5 V的偏置与2.6 $μ$ m截止波长，和他们的集成在超快时间分辨光谱应用证明。除了能够在2.3 $μ$ m处实现时间分辨电致发光之外，GeSn探测器的高速操作还被用于诊断具有在2.5 $μ$ m处的皮秒范围内的时间分辨率的超连续谱激光的超短脉冲。建立这些能力突出了硅集成高速扩展SWIR应用的可制造GeSn光电二极管的潜力。
2021-11-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Intersubband Quantum Disc-in-Nanowire Photodetectors with Normal-incidence Response in the Long-wavelength Infrared
半导体纳米线为实现与硅技术兼容的宽带光电探测器提供了巨大的潜力。然而，这种探测器的光谱范围迄今为止仅限于紫外线、可见光和近红外线中的选定区域。在这里，我们报告的宽带纳米线异质结构阵列光电探测器表现出从可见光到长波红外的光响应。特别是，从3-20 μ m的红外响应，使垂直入射激发子带间跃迁的低带隙的InAsP量子光盘内的InP纳米线轴向合成。的光学特性解释的光学模式在光子晶体中的纳米结构的部分形成的检测器，结合从合成产生的光盘的非对称电位分布的纵向分量的激发。我们的结果为如何设计宽带纳米线光电探测器以及工程纳米线异质结构如何为光电子学开辟新的迷人机会提供了可概括的见解。
2017-09-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Broadband Single-Particle Absorption Circular Dichroism Reveals Chiroptical Heterogeneity in Gold Helicoids
AMOLF Institute（AMOLF研究所）；Seoul National University（首尔大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
本研究提出宽带单粒子吸收圆二色光谱法，直接测量金螺旋体的吸收不对称因子，揭示单个粒子在手性响应上的显著异质性，为纳米手性光学提供新探针。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fourier modal method and coordinate transformation method under nonclassical electromagnetic boundary condition for the electromagnetism of mesoscale metallic nanostructures
本文将非经典电磁边界条件（NEBC）纳入适用于三维弯曲光子结构的傅里叶模态法（FMM）和坐标变换法（C method），为介观金属纳米结构中的非经典量子效应电磁建模提供了物理直观且高效的计算方法。
2025-06-28 physics.optics
Molecular stochastic process on gold surface observed in broadband-infrared, background-suppressed, sum frequency generation spectroscopy: picosecond heat transfer to self-assembled monolayers
利用泵浦-探测、宽带红外、背景抑制和振动和频产生光谱研究了十八烷基硫醇在金表面自组装单层膜的皮秒热响应。从末端甲基C-H伸缩振动的强度动力学，其特征在于响应于闪热的取向波动。强度下降（5.7 +/- 1.3 ps）的不对称模式表明，在多个轻物质相互作用的分子构象的随机过程。在二阶极化率的旋转项中加入扭转扩散，解释了实验表面温度增量比二面角激活能（~15 K）小两个数量级的原因。
2014-05-26 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Broadband Circular Polarizers Constructed by Helix-like Chiral Metamaterials
本文提出了一种可以通过多种传统光刻或电子束光刻技术实现的类螺旋手征超材料，以实现类似于螺旋超材料的宽带双各向异性光学响应。在扭曲超材料的基础上，通过调整晶格内的相对取向，将弧的各向异性转化为紧密排列的弧对之间的磁电耦合，从而获得宽范围的双各向异性光学响应。通过连接相邻的上弧和下弧，将超颖表面对的耦合转换为三维夹杂物的耦合，并提供更宽和更高的双各向异性光学响应。仅对于四层螺旋状超材料，最大消光比可以达到19.7。工作波段为4.69 ~ 8.98 μm，平均消光比为6.9。在整个工作波段内，选择性偏振透过率均在0.8以上。这种结构是有希望的集成和可扩展的宽带圆偏振器，特别是有很大的潜力，作为宽带圆微偏振器在全斯托克斯细分焦平面偏振计领域。
2016-06-17 physics.optics
Quantum surface effects in strong coupling dynamics
纳米结构金属中的等离子体激元被广泛用于触发与量子光源的强光-物质相互作用。虽然这种量子发射体（QE）的非经典行为在这种情况下是很好理解的，但等离子体共振器中的量子和表面效应的作用通常被忽略。在这里，我们结合格林张量的方法与Feibelman $d$参数形式主义，从理论上探讨在金属介电层纳米结构的近端两级QE的弛豫动力学的量子表面效应的影响。在确定了电子溢出是胶状金属中量子效应的主要来源后，我们将研究重点放在钠上。我们的研究结果揭示了一个明确的分裂的发射光谱，已达到强耦合制度的指示，更重要的是，非马尔可夫松弛动力学的发射器。我们的研究结果表明，强烈的光-物质耦合不被抑制的非经典表面效应的出现在金属的光学响应。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Spectrally smooth broadband response via autocorrelation-constrained inverse design
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；NanoPhoton – Center for Nanophotonics, Technical University of Denmark（纳米光子学中心（NanoPhoton））
该研究在光子学时域逆设计中引入加权长滞后自相关能量的时域度量，融入FDTD拓扑优化框架，用于抑制光学器件宽带响应的带内波纹等缺陷。
2026-08-17 physics.optics
Plasmonic photothermal response of a phantom embedded with gold nanorod aggregates on broadband near-infrared irradiation
较长的近红外波长在生物组织中提供更好的穿透深度，因此这些对于等离子体光热癌症治疗是有用的。在用于此类应用的纳米颗粒的上下文中，可以针对更长的NIR波长来调谐吸收。然而，在增加纳米颗粒的尺寸时，散射增强，因此不适用于等离子体治疗。因此，为了克服这个问题，合成了不同类型的小金纳米棒并将其转化为稳定的聚集体，以将等离子体共振波长红移到更长的近红外波长。将金纳米棒聚集体嵌入琼脂糖凝胶模型中，模拟肿瘤组织样结构。使用宽带近红外线光源通过制备的体模测量光热响应。结果表明，即使在极稀浓度的金纳米棒中，聚集后的光热产热也可以增加，并且还提供更深的热能渗透。观察到的光热响应也通过数值模拟进行了验证。目前的研究表明，通过增加等离子体耦合，减少聚集体的第二生物治疗窗口中等离子体共振位移的失配问题，而不增加单个纳米颗粒的尺寸，可以获得更好的性能。聚集体通过红移吸收共振波长在更深的组织处提供更好的光穿透，这对于等离子体光热癌症治疗是有用的。
2023-03-20 physics.app-ph physics.optics
Experimental Characterization of Ultrafast, Tunable and Broadband Optical Kerr Nonlinearity in Graphene
在本研究中，我们系统地测量了近红外光谱的依赖性，亚皮秒的时间演化和脉冲宽度的依赖性的有效克尔系数（$n_{2,eff}$）的石墨烯在数百飞秒制度。通过量子理论证实使用Z扫描技术测量的光谱依赖性，以提取$n_{2,eff} \propto λ^2$依赖性。使用时间分辨的Z扫描测量提取的时间演化示出了在零延迟时间处达到峰值并且在载流子弛豫的时间尺度上弛豫的非线性响应。由于克尔型响应起源于光致载流子布居数的差异，因此非线性响应演化的时间尺度是适当的。的$n_{2,eff}$示出的脉冲宽度归因于相对加热和冷却时间的载体的依赖性。当脉冲持续时间与衰减常数在相同的时间尺度上时，这种依赖性很强。在我们的整个研究中，$n_{2,eff}$保持阳性。
2019-03-18 physics.optics
Ultra-broadband Optical Switching Plasmons Waveguide in Ge Nanowires
针对等离子体材料响应波段窄、调谐方法有限的问题，本研究实现了光调谐锗纳米线的超宽带非平衡等离子体响应，追踪到800-2000 $cm^{-1}$范围的响应蓝移，首次完成光生载流子调谐的半导体纳米线SPPs成像，为超快全光器件提供支撑。
2024-03-11 physics.optics
Nonlocal effects in atom-plasmon interactions
本研究针对贵金属纳米结构几纳米尺度下的非局域量子效应，基于Feibelman d参数表征的表面响应函数，揭示了其对量子发射体Purcell增强、兰姆位移等的调控规律，为d参数的实验测定提供了途径。
2023-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Low-Power Optical Traps using Anisotropic Metasurfaces: Asymmetric Potential Barriers and Broadband Response
我们提出了使用定制的各向异性和双曲超颖表面与线性偏振高斯光束照明的瑞利粒子的光捕获。该平台允许工程师在光束轴处的光学陷阱，其响应由来自光散射过程中超受限表面等离子体的定向激发的非保守和巨大的反冲力控制。与在大块金属上设置的光学陷阱相比，所提出的陷阱是宽带的，在这个意义上，可以设置在超颖表面支持表面等离子体激元的宽范围内以任何频率振荡的光束。在该范围内，超颖表面通过拓扑过渡从各向异性椭圆形演变为双曲线状态，并使光学陷阱具有独特的空间非对称势分布，由激发的等离子体激元的动量不平衡引起的局部势垒，以及允许使用低强度激光束稳定捕获纳米颗粒的增强的势深度。为了研究该平台的性能，我们开发了一个严格的形式主义的基础上的洛伦兹力结合各向异性格林函数的瑞利近似和计算的捕获潜力的非保守力使用Helmholtz-Hodge分解方法。定制的各向异性和双曲线超颖表面，通常由纳米结构化薄金属层实现，使得能够使用在可见光或IR中操作的低强度激光源来捕获和操纵纳米级的颗粒，并且可以实现生物工程、物理和化学中的广泛应用。
2020-08-01 physics.app-ph physics.optics
Controlling the broadband enhanced light chirality with L-shaped dielectric metamaterials
本文设计了基于倾斜纳米柱的全介电硅基L形超材料，通过掠射角沉积实现晶圆级制备，在透射模式下获得宽带增强且振幅与频率均可调控的手性光学响应。
2024-03-27 physics.optics
Inverse design of broadband, strongly-coupled plexcitonic nonlinear metasurfaces
耦合到原子薄半导体的等离子体超颖表面的混合光子结构已经成为强光-物质相互作用的通用平台，支持强耦合和参数非线性。然而，设计优化的非线性混合元表面是一项复杂的任务，因为多个参数对非线性响应的贡献是难以捉摸的。在这里，我们提出了一个简单而强大的策略，最大限度地提高非线性响应的混合结构的基础上进化逆设计的元表面的近场增强周围的激子频率。我们发现，强耦合大大增强了非线性信号，其幅度主要是由拉比分裂，使其强大的元表面的几何变化。此外，通过这些混合结构获得的大拉比分裂使得能够在混合模式的频率上进行宽带操作。我们的研究结果是实现灵活的非线性控制的重要一步，这将有利于非线性频率转换，全光开关和相位控制非线性超颖表面的应用。
2022-03-28 physics.optics
Calibration of scintillator-based X-ray detectors for broadband laser-driven X-ray radiation
Extreme Light Infrastructure ERIC, ELI Beamlines Facility（极亮基础设施欧洲研究基础设施整合项目，ELI光束线设施）；Czech Technical University in Prague, Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering（布拉格捷克理工大学，核科学与物理工程学院）
研究针对激光驱动X射线源产生的宽带辐射，对基于闪烁体的平板探测器和塑料闪烁体滤光片堆栈光谱仪进行校准，通过使用ISO 4037 N系列参考辐射特性，建立探测器信号响应及信号与注量转换，为定量测量提供校准模型。
2026-07-29 physics.optics
Dual-polarization control of broadband nonreciprocal thermal radiation by combining local and nonlocal metasurfaces
The University of Hong Kong（香港大学）；State Key Laboratory of Optical Quantum Materials, The University of Hong Kong（香港大学光学量子材料国家重点实验室）；Institute of Engineering Thermophysics, MOE Key Laboratory for Power Machinery and Engineering, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学机械工程学院动力机械工程教育部重点实验室工程热物理研究所）；Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore（新加坡国立大学电气与计算机工程系）；Key Laboratory of Terahertz Solid State Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室）；National Engineering Research Center of Electromagnetic Radiation Control Materials, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学电磁辐射控制材料国家工程研究中心）
本研究结合局域与非局域热超表面，在旋电半导体平台实现宽带双偏振非互易热辐射，为辐射能量转换器件发展提供新途径。
2026-08-07 physics.optics
Broadband near-unidirectional absorption enabled by phonon-polariton resonances in SiC micropyramid arrays
灵感来自飞蛾的眼睛，自然界中最强大的抗反射，我们提出了一个亚波长SiC微金字塔的设计，它工作在Reststrahlen带的SiC，即在SiC材料的强声子-光子耦合的光谱带。虽然在这个波段内SiC排斥EM波，但我们在这里观察到一个具有独特属性的宽低反射率窗口，具有不同于典型介电蛾眼状结构的独特特征。具体而言，虽然后者系统是完全对称的，但我们的SiC微金字塔系统的反射响应可以是高度不对称的。特别地，SiC微锥系统对于从微锥的尖端侧撞击的光可以是接近无反射的，并且对于从微锥的基部侧撞击的光在SiC Reststrahlen带中的宽波长范围上表现出大于90%的反射。这种强烈不对称的反射响应源自在包括微金字塔的每个SiC块处的涡旋状腔模式的级联耦合，并且转化为强烈的单向吸收体响应。我们讨论了如何凭借基尔霍夫定律，这种强烈的单向超吸收行为意味着一个强烈的单向发射轮廓，这是重要的单向红外源和被动辐射冷却系统。
2020-06-11 physics.optics
Seeing Beyond RGB Capabilities: Data-Driven and Physics-Guided Broadband Spectral Extrapolation of Plasmonic Nanostructures by Deep Learning
Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工大学）；East China Normal University（华东师范大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）；Tsinghua University（清华大学）
本文提出SPARX方法，通过深度学习实现超快广谱光谱预测，突破传统成像和光谱技术的限制，为等离子体应用提供一致性和高效性。
2026-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Broadband ultrafast self-heterodyned chiro-optical spectroscopy
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Rice University（莱斯大学）；Seoul National University（首尔国立大学）；CNR NANOTEC, Istituto di Nanotecnologia（国家研究委员会纳米技术研究所）；CNR-IFN（国家研究委员会凝聚态物理研究所）
针对瞬态手性光学响应难与非手性贡献分离的问题，本文提出集成双折射共光路干涉仪与偏振桥的宽带超快自外差手性光谱技术，实现高灵敏探测，在金纳米螺旋阵列和卤化铅钙钛矿中验证并阐明动力学机制，为多领域研究提供新平台。
2025-11-13 cond-mat.other physics.optics
Three-dimensional broadband FDTD optical simulations of CMOS image sensor
本文通过比较1D、2D和3D宽带FDTD模拟，强调3D建模对CMOS图像传感器量子效率等参数模拟的必要性，并提出抗反射涂层和减少光学堆栈两种方案改善光谱响应，实验验证了模拟的准确性。
2023-10-16 physics.ins-det physics.optics
Computational Kerr-Ellipsometry: Quantifying Broadband Optical Nonreciprocity of Magneto-Optic Materials
提出结合光谱椭偏测量和MOKE测量的计算克尔椭偏方法，利用梯度下降算法反演宽带复介电常数张量，为磁光材料光学非互易性表征提供简化的台式方案。
2024-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Surface plasmon based sensing with broadband coherent laser pulses
研究了利用相干激光脉冲激发表面等离子体激元的宽带探测方法。计算了Kretschmann组态下反射光的强度和相位特性。结果表明，通过混合入射光的面内和面外偏振分量，通过观察表面等离子体共振（SPR）反射率曲线的陡峭斜率的移动，可以有效地测量相邻介质的折射率的变化。我们已经证明，这样的传感可以通过观察SPR曲线的角位移以及光谱位移来执行。所开发的模型可以考虑任意数量的层，并用于模拟响应时，使用相邻的金膜的额外的功能化层。
2018-08-28 physics.ins-det physics.optics
Interfacial optical absorptance of air-water interfaces
George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
研究通过测量技术探讨水液-气界面的光分子效应，发现界面吸收率低于1%，表明该效应可能较弱或受实验条件限制。
2026-03-18 physics.optics
Green's function of non-Hermitian systems at exceptional deficiency
Hong Kong Baptist University（香港浸会大学）；Shenzhen Institute for Research and Continuing Education, Hong Kong Baptist University（香港浸会大学深圳研究院）
本研究分析非厄米晶格在异常亏损条件下的格林函数，发现频域二阶极点导致超洛伦兹线形和损耗复活趋肤效应，时域线性放大因子增强趋肤动力学，为耗散控制宽带异常响应提供理论框架。
2026-10-02 physics.gen-ph physics.optics
A photonic crystal-based broadband graphene saturable absorber
观察到由聚合物和石墨烯复合材料制成的一维光子晶体（PC）的非线性光学响应增强。通过旋涂制备石墨烯PC。在透射率方面，在两个波长处都表现出明显的带隙。在515 nm和1030 nm处的飞秒Z扫描测量揭示了当与本体石墨烯-聚合物分散体相比时，嵌入PC中的石墨烯纳米片的有效非线性吸收系数Beff（和三阶介电极化率ImX（3）的虚部）的明显增强。在宽范围的激光强度的效果进行了研究。将石墨烯引入到一维光子晶体中可以显著降低可饱和吸收阈值和饱和强度，为先进的全光激光锁模器件提供了理想的解决方案。
2018-12-19 physics.optics
Full spectral response of grating-induced loss in photonic crystal microrings
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Maryland（马里兰大学）；Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（NIST/马里兰大学联合量子研究所）
本研究实验表征光子晶体微环中光栅诱导损耗的全光谱响应，识别辐射和模式转换损耗通道，为宽带非线性光子器件优化提供设计指南。
2025-05-20 physics.optics
Exceptional broadband absorption of nanoporous gold explained by plasmonic resonances at dangling ligaments
Hamburg University of Technology（汉堡工业大学）；Institute of Optical and Electronic Materials, Hamburg University of Technology（汉堡工业大学光学与电子材料研究所）；Helmholtz-Zentrum Geesthacht（赫尔姆霍茨盖斯特哈赫特中心）；Institute of Functional Materials for Sustainability, Helmholtz-Zentrum Geesthacht（赫尔姆霍茨盖斯特哈赫特中心可持续功能材料研究所）
研究通过模拟揭示了纳米多孔金宽带吸收的物理机制，发现悬空配体表面的等离子体共振是主要贡献因素，为光催化和传感应用提供新思路。
2025-10-21 physics.optics
Resolving nonuniform temperature distributions with single-beam absorption spectroscopy. Part II: Implementation from broadband spectra
过去的几项研究已经描述了吸收光谱学如何通过测量许多分子吸收跃迁对温度的独特非线性响应并进行反演来确定沿光路的空间温度变化。新的激光吸收光谱技术非常适合这种非均匀性测量，但目前的分析方法只使用孤立的功能，而不是一个完整的宽带光谱测量。在这项工作中，我们开发了一种约束光谱拟合技术称为E”-binning来拟合非均匀环境中产生的吸收光谱。然后将从E”-面元中提取的信息输入到本系列前一篇论文（Malarich和Rieker，JQSRT 107455）的反演方法中，以确定温度分布。我们通过使用双频梳状激光测量来解决管式炉中的对流单元来证明这种方法。在每个测量高度恢复的温度分布与现有的自然对流模型一致。最后，我们表明，对于真实世界的测量噪声和吸收模型误差，增加带宽和测量的吸收跃迁的数量可以提高温度分布的精度。我们使拟合代码公开可用于任何宽带吸收测量。
2021-06-16 physics.app-ph physics.optics
