Experimental realization of transverse mode conversion using optically induced transient long-period gratings
本文介绍了利用光致长周期光栅实现光纤横模转换的实验。瞬态光栅由飞秒激光脉冲产生，利用克尔效应将多模干涉产生的强度图案转换为空间折射率调制。由于这些调制仅在泵浦光存在时才存在，因此它们可用于横模的光开关。由于一次只写入光栅的局部部分，并且探测光束与泵浦光束共同传播，所需的脉冲能量可以降低到120nJ，这比以前的准连续波实验低约600倍。伴随的数值模拟可以更好地理解所涉及的影响，并显示出良好的协议的实验结果。
2014-09-05 physics.optics
Holographic hyperbranched polymer nanocomposite grating with exceptionally large neutron scattering length density modulation amplitudes
本文首次研究了含超支化聚合物纳米粒子的全息复合光栅的中子光学性质，在2 nm中子波长下测得迄今最高的中子散射长度密度调制幅度，并预测其可实现高效中子衍射。
2025-07-01 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Cross-polarization effects in sheared 2D grating couplers in a photonic BiCMOS technology
我们研究数值和实验剪切二维光栅耦合器的光子BiCMOS技术，重点是他们的分裂行为。波导光栅剪切角的两种实现形式被认为是。交叉偏振作为一个图的品质被证明是强烈依赖于光栅的扰动强度，是一个至关重要的限制，不仅为光栅的分裂性能，但也为它的耦合效率。
2020-07-22 physics.app-ph physics.optics
Spectral characterization of third-order harmonic generation assisted by two-dimensional plasma grating in air
实验证明，在两个飞秒泵浦脉冲形成的二维等离子体光栅的辅助下，近红外飞秒（fs）脉冲激励产生的三阶谐波（TH）辐射在时空重叠的情况下，具有显著的光谱调制。这主要归因于探测脉冲的基波和两个泵浦脉冲的基波引起的强交叉相位调制。TH谱的延迟动力学反映了两种延迟非线性响应对TH产生的影响。研究了探测脉冲能量、泵浦脉冲能量和相对场偏振角对TH产生的影响。
2013-04-08 physics.optics
Ultrafast modulation of guided-mode resonance in a nonlinear silicon nitride grating
本文利用厚度小于300 nm的氮化硅介质光栅中的导模共振，将光学克尔效应增强超过三个数量级，实现共振幅度超50%的调制及透射开关切换，并展示动态脉冲整形能力，为自由空间全光器件发展提供新方向。
2024-09-02 physics.app-ph physics.optics
Mode conversion and orbital angular momentum transfer among multiple modes by helical gratings
研究了螺旋光栅在两个轨道角动量模之间的耦合特性，即利用螺旋光栅的横向和纵向调制实现两个轨道角动量模之间的灵活转换。除了一对一的OAM交换之外，如果螺旋和相位匹配条件都很好地满足连续耦合，HGs可以实现多模之间的OAM传输。它是由全息光栅的调制条纹的倍数和两个连续模式之间的传播常数的差乘贡献的。基于耦合模理论，研究了环形芯光纤中三重异质结的模式转换和OAM传输，并利用传输矩阵进行了数值模拟。我们的工作可以看作是对光栅模式耦合的一种扩展，对光学领域的模式转换和OAM操纵具有重要的意义。
2019-12-08 physics.optics
Noncontact frictional force between surfaces by peristaltic permittivity modulation
本研究探究蠕动介电常数调制下的表面非接触摩擦力，构建含时空调制光栅的多层结构，阐明电磁辐射的能量动量传递及损耗机制，揭示了横向非接触摩擦力的产生原理。
2023-04-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Graphene, plasmons and transformation optics
在这里，我们研究了亚波长光栅耦合到石墨烯等离子体通过一个分析模型的基础上的转换光学，不限于非常浅的光栅。我们考虑的光栅，包括在石墨烯片的电荷密度的周期性调制，并通过这种电导率调制形成的光栅连同放置在石墨烯附近的介电光栅。给出了系统支持的等离子体激元的色散关系以及平面波照明下的反射率和透射率的显式表达式。我们讨论了最大化入射辐射和等离子体激元之间的耦合在石墨烯的条件，找到最佳的调制强度的电导率光栅。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz birefringent gratings for filtering and dispersion compensation
太赫兹波导的最新发展使其成为集成许多有趣功能的优秀平台，这为构建紧凑和鲁棒的太赫兹系统提供了巨大的潜力。在下一代太赫兹波段高速通信链路的背景下，工程太赫兹波的色散和双折射是必不可少的。在这里，我们实验证明了亚波长双折射波导光栅的低损耗环烯烃共聚物利用微加工制造技术的基础上。通过引入沿传输方向的非对称截面和双折射结构调制，实现了用于滤波和色散补偿的双折射太赫兹光栅。由于亚波长光纤中的强折射率调制，对于x偏振（y偏振），在0.15THz处实现了-188（-88）ps/mm/THz的高负群速度色散，即，7.5与迄今为止报道的最新技术水平相比，这种高负色散在43 mm光栅长度中实现，该长度小于迄今为止报道的长度的一半（例如，100 mm）。此外，亚波长光纤光栅过滤两个正交的偏振态，并表现出传输下降与8.5-dB和7.5-dB的消光比x和y偏振，分别。我们的实验证明了使用聚合物基太赫兹光栅作为太赫兹通信中的色散补偿器和转向偏振太赫兹辐射的偏振敏感太赫兹系统的可行性。
2021-08-25 physics.optics
Unidirectional and controllable higher-order diffraction by a Rydberg electromagnetically induced grating
提出了一种利用新型里德伯电磁感应光栅将弱探测光衍射到单向和高阶方向的方法，为利用冷里德伯原子实现量子器件提供了一种新的途径。该方案除了对驻波耦合场进行调制外，还对双光子失谐量进行了适当的位置相关的调节，从而产生了同相调制，改变了色散的奇偶性。我们观察到，当调制幅度适当时，可以实现理想的单向衍射光栅。此外，由于vdWs相互作用与原子-光场相互作用长度的相互作用极大地改善了介质的色散，随着vdWs相互作用的增加，探测能量可以反直觉地转移到高阶衍射中，从而通过强阻挡实现可控的高阶衍射光栅。
2019-02-26 physics.atom-ph physics.optics
Gap solitons in grating superstructures
本文报道了周期调制布拉格光栅（BG）的一般模型中的间隙孤子（GS）的研究结果，其中包括BG啁啾或局部折射率的周期调制，以及局部反射率的周期变化。我们证明，虽然先前研究的反射率调制强烈地使所有孤子不稳定，但周期性啁啾调制是一种新的特征，它使一个新的双峰基本BG族稳定在负频率的侧带隙中（间隙No.-1），并使孤子稳定在中心带隙中（No. 0）。这两个孤子族表现出双稳态，在相等的能量值共存。此外，在带隙-1处的基态GSs对形成稳定的四峰束缚态。研究了孤子的自陷和迁移率。
2008-05-13 nlin.PS physics.optics
Čerenkov radiation in vacuum from a superluminal grating
没有什么东西能比光在真空中的物理传播速度更快。这就是为什么它被认为是没有切伦科夫辐射（ČR）没有一个有效的折射率，由于一些背景场。在这封信中，我们从时空调制边界理论上预测真空中的ČR。我们考虑行波型的调制，并在边界上施加均匀的静电场以产生电偶极子。由于感应偶极子粘在界面上，它们以调制速度传播。当光栅的速度超过光速时，它会发出ČR。为了定量地检验这一论点，我们需要计算边界处的散射场。我们利用动态微分方法，我们在以前的文件中开发的，定量评估在这种情况下的场分布。我们可以确认，如果调制速度慢于光，则所有散射场都是倏逝的，而如果调制速度快于光，则一些散射场变为传播的。
2021-05-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Comb mode converters based on sampled helical gratings
螺旋光栅（HG）实现了光纤引导的轨道角动量（OAM）模的灵活模式转换。取样反射型全息光栅可以实现梳状光谱OAM模的产生和转换。它们可以用于同时过滤波长和转换模式，因此可以应用于具有波分复用和模分复用的混合复用技术。
2019-12-02 physics.optics
Distributed feedback terahertz frequency quantum cascade lasers with dual periodicity gratings
利用双周期分布反馈光栅实现了太赫兹量子级联激光器的发射频率和输出光束方向的独立控制。通过使用适当的波矢量散射模型，设计了在固定频率下提供光反馈所需的光栅的空间折射率调制，同时设计了以受控角度为中心的远场发射图案。实现了在0°和50°之间通过设计调谐的角度的单模THz发射，导致了用于高度准直的THz QCL的原始相位匹配方法，光刻独立。
2016-05-30 physics.optics
Holographic Bragg gratings: measurements and examination diffraction parameters
对记录在PHC-488光致聚合物上的厚层透射全息相位光栅的衍射参数进行了测量和分析。通过对第一衍射级中的两个精确已知波长的布拉格角测量以及通过对第一和第二衍射级中的一个波长的布拉格角测量来执行空间光栅周期的精确确定。本文应用H. Kogelnik二波耦合模型通过计算和实验得到的线偏振光在两个正交取向的平面上的布拉格角来验证理论模型和实验结果。分析了全息相位光栅应用中衍射参数、效率和光谱分辨率的极值。
2015-12-04 physics.optics
A time grating approach to ultrahigh-Q guided mode resonance
National Key Laboratory of Microwave Photonics & College of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学微波光子学国家重点实验室与电子信息工程学院）；College of Physical Science and Technology, Soochow University（苏州大学物理科学与技术学院）；School of Physics Science and Engineering, Tongji University（同济大学物理科学与工程学院）；Department of Electronic and Information Engineering, School of Engineering, Westlake University（西湖大学工程与应用技术学院电子与信息工程系）；Interdisciplinary Center for Quantum Information, State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, Zhejiang University（浙江大学现代光学仪器国家重点实验室量子信息交叉研究中心）
本文提出时间光格栅方法，通过时间调制实现可调谐的引导模式共振，突破传统空间结构限制，实现超高Q值和巨量的戈斯-汉嫩移位。
2026-04-02 physics.optics
Phase-sensitive interrogation of fiber Bragg grating resonators for sensing applications
本文讨论了一种用于无源布拉格光栅法布里-珀罗谐振腔远程解调的相敏技术。它基于Pound-Drever-Hall激光频率锁定，使用射频相位调制边带从法布里-珀罗干涉仪的谐振附近的复杂光学响应导出误差信号。我们研究如何调制频率和谐振带宽影响这个误差信号。实验结果表明，当激光器被锁定，该方法检测到的差分相移的光载波相对于其边带，由于微小的光纤光路位移。
2004-11-09 physics.ins-det physics.optics
Low-power optical bistability in $\mathcal{PT}$-symmetric chirped Bragg gratings with four-wave mixing
这篇文章的中心主题是分析在具有增益和损耗的非均匀光栅结构中引入克尔非线性的四波混频或调制的有用性。为此，我们提出了一个非均匀的系统，其中的$\mathcal{PT}$对称光栅的非线性调制。事实证明，只有假设非线性及其相关调制项是自散焦项，所提出的方案才能取得成果。为了降低操纵所需的强度，啁啾的符号被取为负，并且工作光的波长被认为高于布拉格波长。除了这些设置之外，从器件的后端发射光还将临界强度显著降低到0.015（大约）的值，这一定是在非线性$\mathcal{PT}$对称光栅的背景下报道的最低切换强度。即使在两个光入射方向的非线性指数的调制的公司中，在破坏的$\mathcal{PT}$对称制度中的斜坡状稳定状态也占上风。
2022-01-03 nlin.PS physics.optics
Application of the Transmission Bragg Gratings for Vibration Monitoring
结果表明，由透射布拉格光栅、激光器和对振动敏感的反射镜组成的光电系统可以检测振动，当它们接触时，激光束扫描将超过光束的角发散。以泰勒级数形式呈现的振动传感器的数学模型描述了考虑操作点的系统响应，特别是描述了调制频率响应相对于作用振动频率的加倍的效果。
2010-07-15 physics.optics
Asymmetric transmission of surface plasmon polaritons on planar gratings
我们描述了一种表面结构，由金属-空气界面组成，其中金属部分由两个金属段组成，它们之间的界面具有周期性调制。这样的结构对于从其一侧入射到其上的表面等离子体激元具有与对于从相对侧入射到其上的表面等离子体激元不同的透射率。表面等离子体激元的这种不对称传输是基于对零阶布拉格光束的抑制，对于一定值的调制深度，零阶布拉格光束不传输通过该结构，而+1和-1布拉格光束的衍射效率可以通过改变光栅的周期和/或入射角来修改。对于一定范围的入射角，可以观察到对于-1模式的透射率的不对称性，而+1模式被完全抑制。通过改变衍射结构的材料和几何参数，可以控制表征不对称程度的对比度透射。计算机模拟计算的结果证明了这种结构的特性。
2016-09-01 physics.optics
Femtosecond laser inscription of Bragg grating waveguides in bulk diamond
采用飞秒激光在金刚石衬底上写入布拉格光栅波导。II型波导集成有朝向波导芯边缘定位的单脉冲逐点周期性激光修改。这些光子器件，在电信波段工作，允许同时进行光波导和窄带反射从第四阶光栅。这种制造技术为一系列应用开辟了先进的钻石3D光子网络的道路。
2017-09-01 physics.optics
Modulational instability in periodic quadratic nonlinear materials
研究了二次非线性介质中平面波在线性和非线性准相位匹配光栅作用下的调制不稳定性。精确的Floquet计算，数值模拟证实，周期性可以大大改变增益谱，但从来没有完全消除不稳定性。增益谱的低频部分由平均理论准确地预测，并且对于某些光栅消失。高频部分与均匀非相位匹配材料的固有增益有关，并且是一致的光谱特征。
2001-05-17 nlin.PS physics.optics
Space-time analogy and its application to design schemes borrowed from Fourier optics for processing ultrafast optical signals
利用二元相位光栅的Talbot阵列照明器的思想，可以实现具有可变占空比的方波脉冲的产生。连续激光场通过分数Talbot长度$P/Q$的群延迟色散电路传播的二进制时间相位调制导致定义良好的方波形式脉冲序列。当为$P=1$时，脉冲$D$的占空比对于$Q=4$为$1/2$，对于$Q=3$为$1/3$，6.脉冲的最大强度分别是$D=1/2$和$1/3$的CW强度的两倍和三倍。这些脉冲可用于光纤通信中的归零激光场调制。对于$D=1/3$，发现脉冲之间的额外特征源自二进制相位调制中相位的有限上升和下降时间。作为一个好处的时空类比的类似效果预测二元相位光栅，并解释为闪烁产生的矩形相位光栅的组件的不完美的边缘。
2022-07-26 physics.optics
Smith-Purcell radiation from time grating
本文提出时间光栅产生的时间史密斯-珀塞尔辐射（t-SPR），并给出广义色散方程，通过时间调制实现辐射操控、增强鲁棒性并放大发射。
2023-11-13 physics.app-ph physics.optics physics.plasm-ph
Modeling of Subwavelength Gratings: Near-Field Behavior
本研究采用二维点偶极子近似和基于傅里叶分解的微扰理论，分析亚波长光栅的散射特性与近场行为，并通过边界和有限元分析验证模型，证明其能准确反映光栅周期和狭缝宽度对场增强的影响。
2023-10-18 physics.optics
A High-Q Vertical Light Emission From Active Parity-Time Symmetric Gratings
本文对宇称时间（PT）对称结构的有源光子光栅进行了理论研究。对光栅结构中自由空间模传播的分析研究表明，由于PT对称调制，光栅结构具有独特的分叉特性。结果表明，增益/损耗对比度和晶格常数参数是调制的PT-对称性之间的主动光子系统的破缺相位的关键因素。此外，通过严格的耦合波分析（RCWA）方法的数值模拟发现存在一个独特的光谱奇异性（SS）的现象，在这种PT光栅结构，这对应于一个非平凡的单模和近零带宽的光子谐振发射。此外，发现实现SS模式的引导过程与PT对称光子光栅中应用的散射矩阵的独特形成有关。这项理论工作需要一个新的角度来看待主动PT对称光子光栅，重点是发现新的自由空间发射模式，而不是通常研究的单向特性，这可能有助于开发新的低阈值和超相干表面发射器件。
2021-12-20 physics.optics
Neutron Interferometry Using a Single Modulated Phase Grating
本文提出用单个调制相位光栅替代传统双/三相位光栅实现冷中子相衬干涉成像，理论模拟显示其可见度达94.2%，相位灵敏度最高达1.0×10^4，且无需对准多个光栅。
2023-04-18 physics.ins-det physics.optics
Phase Errors in mid-IR Arrayed Waveguide Gratings based on graded index SiGe-Si technology
本文提出了一种分析SiGe/Si渐变折射率阵列波导光栅（AWG）中红外波段相位误差和功率截断的方法。本文使用的半解析模型基于模式场的高斯近似和傅立叶光学。应用该方法研究了中心波长为3.4 μ m、4.5 μ m、5.7 μ m和7.6 μ m的阵列波导的串扰水平、有效折射率偏差与功率截断之间的关系。我们发现，有效折射率变化的影响是更关键的AWG与较小的工作波长和功率截断不应超过5%，这些类型的设备。最后，我们参考了中心波长为4.5 μm，5.7 μm，7.6 μm的AWG的实验数据，得到了24 dB的串扰水平，对应于有效折射率的相对误差小于2 × 10-5，等效光程差小于0.2 μ m。
2021-04-27 physics.ins-det physics.optics
Design principles of apodized grating couplers
为了优化光栅耦合器的耦合效率，我们扩展了一个分析模型的设计切趾光栅耦合器，考虑到上，下边界的散射强度的制造技术所确定的约束。我们证明，我们的模型给出了全球最佳分布的散射强度与存在这样的约束。我们将我们的模型应用于从硅芯片到单模光纤的耦合的标准问题，以及更复杂的问题，包括耦合到涡旋光束，和聚焦光栅的设计。在耦合到涡束的问题中，我们用全波数值模拟验证了我们的模型。对于这个问题，我们的设计获得的效率是显着高于现有的设计。我们的理论研究提供了一个坚实的基础，切趾光栅耦合器的设计在不同的材料平台，我们的确定性算法可以作为一个接近最佳的起点，先进的优化。
2020-02-14 physics.optics
Generation of cylindrically symmetric modes and orbitalangular momentum modes with tilted optical gratings inscribed in high numerical aperture fibers
高数值孔径光纤可以有效地抑制高阶线偏振模的简并。研究了两种高NA光纤的简并消除，低折射率包层光纤和高折射率芯光纤。裸芯光纤与低折射率包层一样，理论上可以用于产生轨道角动量模（OAMM）HE21和圆柱对称模（CSM）TM01和TE01。类似地，可以使用结合有高对比度折射率结构的高折射率芯光纤来获得OAMM HE31。CSM和OAMM两者的产生需要倾斜的光栅以将基本芯模HE11耦合到这些模中。该方法可以简便、直观地计算出光栅条纹的倾角和调制周期。
2019-12-02 physics.optics
Asymmetric four-grating compressor for ultrafast high power lasers
由于光学元件的尺寸和损伤阈值受到限制，激光对光学元件的损伤限制了拍瓦（PW）激光器峰值功率的提高和运行安全。脉冲压缩器中的衍射光栅一直是脉宽激光器中最短的板条，因此制作高质量的米级光栅仍然是一个挑战。本文提出了一种用于PW激光器的非对称四光栅压缩器（AFGC），与传统的对称结构Treacy四光栅压缩器（TFGC）相比，在不增加光学元件和不增加额外控制的情况下，提高了PW激光器的最大输出脉冲能量和运行安全性。在AFGC中，可以在输出激光束中引入适当的空间色散，这能够减小输出光束在最终光栅上的激光空间强度调制（LSIM）。引入的空间色散可以通过使用时空聚焦技术在焦平面处自动补偿。基于这种简单的AFGC设计，不仅可以降低最终光栅的损坏风险，而且理论上最大输出脉冲能量可以提高约1.8倍。作为一个例子，100 PW的输出功率理论上可以通过使用AFGC与输入光束尺寸为550*700 mm 2。
2021-05-11 physics.optics
O-Band Subwavelength Grating Filters in a Monolithic Photonics Technology
针对亚波长光栅滤波器因特征尺寸小难工业化的问题，采用格罗方德单片光子技术制备O波段SWG滤波器，实现低损耗、高消光比等优异性能，验证了其工业可制造性。
2020-04-30 physics.app-ph physics.optics
Optical frequency generation using fiber Bragg grating filters for applications in portable quantum sensing
本文介绍了一种快速产生铷原子激光冷却和原子干涉测量所需光频的方法。它依赖于光纤布拉格光栅技术来过滤电光调制器的输出，并在一个鲁棒的、无干扰的、单种子的、倍频的电信光纤激光器系统中进行了演示。该系统能够在~40 GHz范围内实现50 ns频率切换，输出功率~ 0. 5 W，幅度调制上升/下降时间~15 ns，消光比为120 $\pm$ 2 dB。该技术是实现量子技术的高带宽，移动工业和空间应用的理想选择。
2020-11-23 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
The Bragg Frequency Convertor: A Meeting Between Spatial and Temporal Periodicities For Selective Parametric Frequency Translation
University of Southampton（南安普顿大学）
提出一种时空周期光栅概念，通过选择性调制高折射率或低折射率层实现定向频率转换，并基于硅脊波导结构进行了理论分析与实验验证。
2026-06-19 physics.optics
Advanced experimental applications for x-ray transmission gratings Spectroscopy using a novel grating fabrication method
提出了一种制作软X射线透射光栅及其它光学元件的新方法。该方法使用聚焦离子束（FIB）技术在透射电子显微镜网格（TEM网格）上制造高质量的独立光栅条。高质量的透射光栅具有极高的精度和通用性。使用这些光栅和背照式CCD相机，绝对校准的X射线光谱可以获得软X射线源诊断在100-3000 eV的光谱范围内。相同或不同参数的双光栅组合很容易制造，允许透射光栅光谱学的高级一次性应用。这些应用包括具有不同光谱分辨率、带宽、动态范围的光谱学，并且可以用于识别高阶贡献和各种X射线光学元件的光谱校准。
2012-07-19 physics.optics physics.plasm-ph
Effect of a plasma grating on pump-probe experiments near the ionization threshold in gases
计算了强泵浦脉冲和弱探测脉冲之间的干涉引起的等离子体密度空间调制引起的相移。建议最近的实验[Loriot等人，Opt. Express v.17，13429（2009）]观察到来自该等离子体光栅而不是来自高阶克尔效应的有效双折射。
2011-09-14 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Spatially-resolved insulator-metal transition for rewritable optical gratings
掺杂是调节金属氧化物1 -5的性质以获得功能氧化物电子6 -8的有效方法。此前，我们通过使用电子-质子协同掺杂策略开发了一种在环境条件下可控的氢掺杂技术，该技术使人们能够摆脱传统技术所需的高温/高压处理9。在这里，基于这种简单的掺杂路线，我们实现了一个可视的和可逆的绝缘体-金属转变（MIT）的三氧化钨（WO 3）薄膜。其出色的空间选择性可与标准UV光刻相媲美，这显示出成为一种可行的方法来制造WO 3光栅器件的潜力。此外，所获得的WO 3结构光栅的周期还可以通过掺杂区域的选择而容易地根据需要改变。这种先进的掺杂技术不仅为开发光学器件，还为开发可重写离子器件和各种氧化物电子器件的集成电路开辟了替代方法。
2021-03-28 physics.app-ph physics.optics
An electro-optically tunable arrayed waveguide grating fabricated on thin film lithium niobate
本研究设计并制备了8通道薄膜铌酸锂阵列波导光栅，通过单片集成微电极实现电光可调，实验测得通道间隔200 GHz，波长调谐效率10 pm/V。
2024-07-21 physics.app-ph physics.optics
Realization of phase modulation using a spatial light modulator in the quantum Talbot configuration
我们使用参量下转换产生的单光子对演示了量子泰伯效应。与以前的工作相比，我们使用一个可编程的空间光调制器作为一个衍射光栅。因此，可以容易地进行光栅结构变化下的Talbot衍射图案的研究。研究了下转换光子的光谱带宽对衍射图样的影响。本文根据光子的波动性，提出了一个理论模型，用以解释在不同条件下的泰伯衍射图样。测量的衍射图样与理论预测符合得很好。我们相信，我们的研究提高了量子泰伯效应的理解。
2016-05-29 physics.optics quant-ph
Experimental Scaling of Diffraction Efficiency in Laser-Induced Plasma Gratings
Princeton University（普林斯顿大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
研究通过空间结构化离子化在干涉场中形成等离子体-中性分子光栅，实现高强度超短脉冲的高效衍射，展示出高损伤阈值和可扩展性。
2026-04-30 physics.optics
Subwavelength Photorefractive Grating in a Thin-Film Lithium Niobate Microcavity
该研究在薄膜铌酸锂微腔中利用光折变效应和泵浦驻波空间相位调制，光学诱导出可重构的亚波长光折变光栅，实现了类似EIT的模式分裂、后向二次谐波产生的一阶准相位匹配及自由空间到芯片的垂直非线性频率转换。
2024-02-14 physics.optics
Light and Slow-Neutron Diffraction by Nanodiamond-Dispersed Nanocomposite Holographic Gratings
我们证明了使用纳米金刚石在构建全息纳米颗粒-聚合物复合透射光栅在光学和慢中子波长具有大的饱和折射率调制幅度，从而有效地控制光和慢中子束。纳米金刚石在光学波长处具有高折射率，并且在慢中子波长处具有大的相干和小的非相干散射截面以及低吸收。我们描述了纳米金刚石的合成，光聚合纳米金刚石-聚合物复合膜的制备，纳米金刚石-聚合物复合膜中透射光栅的构建和光衍射实验。给出了慢中子在这种光栅上的衍射结果。
2020-10-01 physics.app-ph physics.optics
Tunable strong plasmon-exciton coupling based on borophene and deep subwavelength perovskite grating
提出硼烯–深亚波长钙钛矿光栅强耦合系统，通过电学调谐BGP与PE模式实现230 meV Rabi劈裂、1.76π主动相位调制及PT对称性破缺。
2022-09-18 physics.optics
Efficient, self-phase matched, narrow-band, engineered shape, tunable high-order harmonic generation based on femtosecond dynamic grating
如果相位匹配，高次谐波产生（HHG）为产生相干超快极紫外（XUV）或软X射线光源开辟了一条独特的途径。在这里，我们描述了一个强大的和可调的方法来缩放和缩小高次谐波在不同的横模的带宽的基础上飞秒动态光栅在气体射流。该技术通过调节干涉光束的夹角和强度比，具有自相位控制产生XUV的潜力。在气体中使用高强度激光基波脉冲的局限性，例如不可忽略的磁场，其防止与母体的复合，以及在产生的谐波光束路径中产生的激光和等离子体的自聚焦，其防止相位匹配，可以通过使用由基波脉冲和/或其具有小相交角的谐波产生的动态光栅来解决。光栅图案在气体介质中的偶极发射印记中引入相位调制。由于光栅的空间和时间行为在谐波产生中紧密相连，通过对干涉光束的空间轮廓进行整形，可以创建更复杂的可调谐拍频图案作为谐波源，以将期望的光学信息传递到XUV脉冲。在这种情况下，相位失配可以通过调节气体压力，调整干涉光束的交叉角以及强度比来完全补偿，以产生具有期望横模的明亮XUV。
2017-10-01 physics.optics
Efficient self-imaging grating couplers on a Lithium-Niobate-On-Insulator platform at near-visible and telecom wavelengths
铌酸锂绝缘体（LNOI）已成为集成光子学领域一个有前途的平台。非线性光学过程和快速电光调制在超低损耗波导中具有突出的性能。为了利用LNOI技术提供的优势，需要在不同波长范围内工作的合适的光纤到芯片互连。在这里，我们提出了易于制造的自成像变迹光栅耦合器，其特征在于TE 0模式的耦合效率在$λ$ =1550 nm处高达$\simeq 47.1\%$，在$λ$ =775 nm处高达$\simeq 44.9\%$。我们的方法避免了使用任何金属背反射器来改善方向性或使用多层结构来增强光栅强度。
2021-04-16 physics.app-ph physics.optics
Observation of Q-switched and continuous wave regimes with mode-hopping in Er-doped fiber lasers incorporating a dynamic population grating
掺稀土光纤中的动态布居光栅（DPG）是光纤激光器中的常用器件，用于产生单纵模发射、调Q脉冲和波长自扫描机制。研究了中心波长为1549.95 nm的重掺杂DPG的掺铒光纤激光器从调Q状态到连续波（CW）状态的转变，并伴随着不规则的跳模。我们的结果表明，这两个状态之间的过渡可以通过调整泵浦功率来实现。调Q脉冲的重复频率随着泵浦功率的增加而单调增加，而脉冲宽度则先变窄后变宽，这是因为峰值强度的降低削弱了非线性效应。此外，调Q脉冲训练和CW背景上的调制峰都很明显，这是由DPG引起的不规则跳模引起的。此外，我们观察到中心波长在0.05 nm的范围内波动。这些结果提供了宝贵的洞察重掺杂光纤中的DPG效应。
2023-02-23 physics.optics
Vortex Laser at Exceptional Point
携带轨道角动量（OAM）的光学涡旋通常通过调制现有的常规光束来产生。本文证明了在非厄米量子系统的例外点（EP）处工作的微激光器可以任意地直接发射出具有明确OAM的涡旋激光。两个光栅（折射率调制光栅和沿方位角方向的光栅以及从微环腔中突出的光栅）将微环腔的本征模调制为涡旋激光模式。相位匹配条件保证了在系统保持EP的情况下，通过改变微环形腔中的光栅凸起，可以将涡旋光束的OAM调谐到任意阶。通过解析分析得到了结果，并通过3D全波模拟得到了证实。
2016-07-29 physics.optics
Interrogation of a fiber Fabry-Perot sensor by current modulation of a diode laser
提出了一种利用半导体激光器光源的电流调制对无源光纤光栅法布里-珀罗谐振腔进行远程解调的方法。由于RF振幅和频率调制的存在，它是超灵敏的Pound-Drever-Hall激光频率锁定技术的变体。我们证明，电流调制和干涉解调消除了对相位调制器的传感架构的需要。
2004-11-09 physics.ins-det physics.optics
High spatial frequency periodic structures induced on ferric ion-doped Polyvinyl Pyrrolidone film by femtosecond laser pulses
利用连续或脉冲激光在各种材料表面诱导出纳米结构是纳米加工技术的一种重要方法。本文利用线偏振飞秒激光在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）薄膜上形成了高空间频率的周期性结构。铁离子被引入到薄膜中以提高光敏性。可以诱导出空间周期在60- 100 nm范围内的规则纳米光栅，其空间周期约为照射波长的十分之一。纳米光栅的周期方向垂直于飞秒激光的偏振方向。通过调节激光能量和扫描速度，我们发现可以在很宽的实验参数范围内形成纳米光栅。由于高激光能量不仅可以激发金属，还可以激发半导体和聚合物，我们认为纳米光栅的形成是由于入射飞秒激光与表面等离子体之间的相互作用。这种可激光加工的PVP基材料及其诱导的纳米光栅在生物光子学和纳米光子学中具有潜在的应用前景。
2016-02-28 physics.optics
High extinction amplitude modulation in ultrashort pulse shaping
研究了用标准超短脉冲整形器对紫外飞秒激光进行光谱滤波时的分辨率和调制消光问题。我们已经了解到，更高的脉冲成形分辨率通常需要更大的工作光束尺寸或更高密度的光栅以获得更大的色散。然而，这些方法也引入了更多的光学误差并降低了消光。在这项工作中，我们检查了每个组件的细节，以确定我们的光谱过滤设置的最佳配置。作为概念验证演示，我们利用标准产品的元件，实现了100 GHz的过滤分辨率，在UV-A波长处具有高消光，这在该波长范围内非常出色。在对宽带激光器进行改造以实现对分子内部状态的光学控制时，高消光光谱滤波尤为重要。
2016-10-14 physics.optics
Electromagnetically induced grating based on strongly coupled disperse red1 molecules
该研究利用DR1分子与F-P微腔强耦合产生激子极化激元，并构建电磁诱导光栅，实现可逆Rabi劈裂调控及衍射强度、角度和响应速度的显著提升。
2025-06-08 physics.optics
High Modulation Efficiency and Large Bandwidth Thin-Film Lithium Niobate Modulator for Visible Light
我们实验证明了一个可见光调制器在532 nm的锂离子薄膜。波导的传播损耗为2.2 dB/mm，而光纤接口光栅的耦合损耗为5 dB。我们演示的调制器代表了1.1 V*cm的低电压长度积和超过30 GHz的大带宽。
2022-02-27 physics.app-ph physics.optics
Highly Oriented PZT Platform for Polarization-Independent Photonic Integrated Circuit and Enhanced Efficiency Electro-Optic Modulation
本文首次提出以溅射PZT为平台构建硅基光子器件，通过MgO(002)衬底优化获得高取向PZT薄膜，并实现偏振无关光栅耦合及71 pm/V的MZI电光调制。
2023-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Scatter-free perfect reflection in multichannel monolithic high-contrast gratings: direct--indirect Fourier-harmonic interference and dimensionality of the solution set
Kongju National University（公州国立大学）
本研究通过傅里叶谐波分析揭示单片高对比度光栅中直接与间接源贡献的相消干涉实现无散射完美反射的机制，并阐明解集维数由开放通道数决定，适用于TE和TM偏振。
2026-10-06 physics.optics
