On-chip erbium-doped lithium niobate microring lasers
绝缘体上叠层锂（LNOI）由于其优异的非线性、电光等物理性能，被认为是光学集成的重要候选平台，已成为研究热点。光源作为集成光学系统的重要组成部分，其需求量越来越大.本文报道了利用电子束光刻和电感耦合等离子体反应离子刻蚀工艺，实现了基于掺铒LNOI环形腔的1550 nm波段片上LNOI微激光器，其负载品质因数大于100万。在980 nm波段连续激光泵浦下，这些微激光器表现出约20 μW的低泵浦阈值和稳定的性能。在高泵浦功率下，观察到了1510 ~ 1580 nm的梳状激光谱，为在掺稀土离子的LNOI平台上实现脉冲激光和频率梳奠定了基础。该工作有效地推动了片上集成有源LNOI器件的发展。
2021-07-27 physics.app-ph physics.optics
Scalable single-microring hybrid III-V/Si lasers for emerging narrow-linewidth applications
本研究针对前沿应用对集成窄线宽激光源的需求，开发了采用单微环谐振器的高性能混合III-V/硅激光器，仅需两个控制参数，在输出功率、线宽、噪声等指标上表现优异，可降低工业化应用的复杂度。
2024-05-15 physics.app-ph physics.optics
Supersymmetric microring laser arrays
工作在同一芯片上的耦合半导体激光器阵列的发射功率的相干组合具有基础和技术重要性。一般来说，阵列超模之间的非线性竞争可能导致不相干和光谱展宽，导致时空不稳定和多模发射模式，从而导致光束质量差。在这里，通过利用超对称（SUSY）量子力学的概念，我们报告说，一个III-V类半导体微激光器阵列与其耗散的超伙伴之间的战略耦合可以用来限制激光行动的超模的数量为1。我们介绍了一种新的方法，基于二阶超对称变换，以大大简化超伙伴阵列工程。与具有多模光谱的常规激光器阵列相比，观察到超对称激光器阵列能够在单个（横向）超模中操作。与单个激光器和常规激光器阵列相比，超对称激光器阵列的峰值输出强度得到了提高，具有高效率和低激射阈值。我们的实验结果为以可扩展和稳定的方式实现大面积和高功率光发电铺平了道路。
2019-02-28 physics.app-ph physics.optics quant-ph
$\mathcal{PT}$-symmetric microring laser-absorber
本文从理论上研究了具有混合折射率和增益光栅的$\mathcal{PT}$对称微环与主波导外耦合的激射和相干完全吸收特性。对于位于$\mathcal{PT}$对称破缺点的复合光栅，可以实现理想的单向（顺时针或逆时针）激光发射，但光栅不能区分纵模，不能同时实现CPA。在光栅$\mathcal{PT}$对称性破缺点以上，可以获得单模发射和同时CPA，环中顺时针和逆时针模的激发是不平衡的和可控的。
2014-07-17 physics.optics quant-ph
PT-symmetric microring lasers: Self-adapting broadband mode-selective resonators
实验表明，在PT对称的耦合微谐振器中，可以很容易地实现稳定的单纵模工作。尽管任何有源谐振器原则上都能够显示单波长操作，但是可以利用PT对称性的选择性破坏来系统地增强该模式的最大可实现增益，即使大量的竞争纵向或横向谐振器模式落入非均匀加宽的有源介质的放大带宽内。该概念在制造公差方面是鲁棒的，并且其模式选择性在不需要附加组件或专门设计的滤波器的情况下建立。我们的研究结果可能铺平了道路，新一代的多功能腔激光在所需的纵向谐振。沿着这些路线，传统的高度多模微波谐振器配置可以被塑造成抑制除了一个纵向模式之外的所有模式。
2014-05-08 physics.optics
Microring quantum cascade surface emitting lasers
本文提出基于掩埋异质结微环腔的量子级联表面发射激光器，在中红外波段实现小尺寸、低损耗激光，并测得低阈值连续波功耗。
2024-10-25 physics.optics
Microring resonator as a Rayleigh mirror for broadband laser-cavity comb generation
利用微环谐振器作为瑞利镜，实现宽带激光谐振腔梳生成，展示自启动梳生成及方法简化。
2025-12-11 physics.optics
On-Chip Erbium-Doped Tantalum Oxide Microring Hybrid Cavity Single-Mode Laser
School of integrated circuits and Microelectronics, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学集成电路与微电子学院）；Key Laboratory of Light Field Manipulation and Information Acquisition, Ministry of Industry and Information Technology, and Shaanxi Key Laboratory of Optical Information Technology, School of Physical Science and Technology, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学物理科学与技术学院，光场调控与信息获取工业和信息化部重点实验室，陕西省光学信息技术重点实验室）；Analytical & Testing Center, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学分析测试中心）
本研究提出了一种基于微环混合腔的高性能单模掺铒 tantalum 氧化物激光器，实现了高斜率效率和宽温度范围内的稳定调谐。
2026-01-31 physics.optics
Direct generation of tunable orbital angular momentum beams in microring lasers with broadband exceptional points
非厄米例外点（EP）代表了一种特殊类型的简并，其中不仅本征值合并，而且本征态倾向于彼此坍缩。最近的研究表明，在EP的存在下，光-物质相互作用被深刻地修改，导致从增强的灵敏度到手性光传输的一系列新颖的光学现象。然而，到目前为止，为了在异常点附近稳定系统，必须仔细调整和/或连续控制其相关参数。为了克服这一限制，在这里，我们介绍了一个新的家庭的宽带例外点的基础上单向耦合，实现了将一个S形波导中的微波腔。在主动设置中，所产生的单向性表现出前所未有的抗扰动能力，从而提供了一种用于直接产生具有不同轨道角动量（OAM）的光束的鲁棒且可调的方法。这项工作可以为在电信和量子计算应用中操纵OAM自由度开辟新的可能性，同时可以扩展轨道角动量空间中的非厄米性概念。
2019-03-25 physics.optics
Symmetric silicon microring resonator optical crossbar array for accelerated inference and training in deep learning
提出一种对称结构的硅微环谐振器光交叉阵列，实现简单的片上反向传播，从而加速深度学习的推理与训练，并在SOI平台上验证了其在分类与CNN任务中的有效性。
2024-06-01 cs.ET physics.optics
Single mode lasing in transversely multi-moded PT-symmetric microring resonators
在横向多模InP基半导体微结构中，实验证明了单模激光。在该系统中，模式识别是通过明智地利用奇偶时间（PT）对称的双麦克风配置的例外点。所提出的方案是通用的，鲁棒的小制造误差，并使设备能够在一个稳定的方式大大高于阈值，同时保持空间和光谱纯度。这里提出的结果铺平了道路走向一类新的芯片级半导体激光器，利用增益/损耗对比度作为模式选择的主要机制。
2016-04-21 physics.optics
Experimental Design Space Exploration of Ultra-Low Threshold Hybrid III-V/Si Quantum Dot Microring Lasers
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；University of Michigan, Ann Arbor（密歇根大学安娜堡分校）；Hewlett Packard Labs（惠普实验室）；Northeastern University（东北大学）
通过多维设计空间探索，实现了硅基混合III-V/Si量子点微环激光器超低阈值电流（<0.8 mA）、高壁插效率（~10%）和低阈值电流密度（109 A/cm²），并展示了高特征温度（212 K）和3-dB带宽达5 GHz。
2026-06-12 physics.optics
Self-starting microring laser solitons from the periodic cubic complex Ginzburg-Landau equation
耗散克尔孤子是在非线性介质波导中传输的无色散的光脉冲。这些吸引人的特性激发了人们对在微波谐振器中产生电信波段的集成孤子的研究。然而，这些孤子是通过非线性介质的外部泵浦产生的，这限制了系统的紧凑性和波长覆盖范围。最近的研究表明，在中红外半导体环形激光器的增益介质中可以直接产生耗散克尔孤子，其中能量是通过电泵浦提供的。这些技术进步为在宽频率范围内单片生成不同光态提供了新的途径，需要深入了解实现系统控制所需的条件。在这项工作中，我们深入研究了这种系统的相图，表现出快速增益动力学和没有外部泵浦，并描述了复杂的立方Ginzburg-Landau方程与周期性边界条件。虽然以前的研究都集中在大的系统尺寸，我们在这里专注于有限的环尺寸导致修改的相空间和扩大的稳定孤子形成的区域。除了在有限背景下的局域化的、无色散的孤子脉冲外，在可行的实验条件下，呼吸孤子也会出现。这使得能够在电泵浦介质中单片生成孤子，例如量子级联激光器，将孤子源的可用性扩展到中红外和太赫兹频率，这对于分子光谱学，自由空间通信，成像和涂层厚度测量非常有吸引力。
2022-07-04 physics.comp-ph physics.optics
Monolithically integrated waveguide-coupled single-frequency microlaser on erbium-doped thin film lithium niobate
采用光刻辅助化学机械腐蚀（PLACE）技术，在掺铒薄膜钛酸锂（Er：TFLN）上实现了单片波导耦合微腔激光器。我们展示了一个集成的单频微波激光器工作在1531 nm波长附近。PLACE技术使集成Er：TFLN光子学具有低传播损耗，因此可以用于实现单片芯片微激光器的低成本大规模生产，其应用范围从光通信和光子集成电路（PIC）到精密计量和大规模传感。
2022-01-28 physics.app-ph physics.optics
Comparative Robustness of Mach-Zehender and Microring Photonic Matrix Multipliers Under Laser RIN and Thermal Drift
QPI Laboratories（QPI实验室）
本研究对比了MZM与MRR光子矩阵乘法器在RIN和热漂移下的鲁棒性，基于CIFAR-10分类任务，在受控框架下完成评估并给出相关性能结果。
2026-10-14 cs.AR physics.optics
Single-Mode Control of High-Speed and Low-Threshold III-V/Si Quantum Dot Microring Lasers via Azimuthal Gratings
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Hewlett Packard Labs（惠普实验室）；University of Michigan, Ann Arbor（密歇根大学安娜堡分校）；Northeastern University（东北大学）
该研究通过在硅环中引入方位角光栅，实现了III-V/硅量子点微环激光器的单模控制，其边模抑制比达37.9 dB，阈值电流低，可作为数据通信等领域的实用光源模块。
2026-08-27 physics.optics
Simultaneous generation of Raman-assisted Soliton Microcombs and Tunable Multi-chromatic Raman Microlasers in Single Monolithic Thin-film Lithium Niobate Microrings
本研究在单片体薄膜锂铌酸盐微环中同时生成拉曼增强的孤子微梳和可调多色拉曼微激光器，实现了高效宽带相干光源。
2025-11-26 physics.optics
Inversed Vernier effect based single-mode laser emission in coupled microdisks
近年来，片上单模激光器因其广泛的应用而引起了人们的广泛关注。耦合微盘或微环中的单模激光现象大多数已被定性地解释为游标效应或逆游标效应，但没有一个得到实验证实。在这里，我们研究了耦合微盘的单模操作机制。我们发现，在从阈值到增益饱和的大泵浦功率范围内，模式数已显着减少到接近单模。详细的激光光谱表明，最大增益和第一激射峰主要由一个圆盘产生，激光强度与频率失谐量成正比。相应的理论分析表明，实验观测结果主要是由一个腔体内的内部耦合决定的，这与最近探索的两个耦合微环中的逆游标效应相似。我们相信，我们的发现将是重要的理解以前的实验结果和片上单模激光器的发展。
2015-04-14 physics.optics
Routes to chaos in a class-B laser coupled to a neutral resonator
研究了B类半导体微环激光器与中性微环谐振腔耦合的动力学，发现由泵浦速率和耦合强度控制的五个动力学区域，揭示了稳定激射与混沌之间的交叉转变。
2022-04-22 nlin.CD physics.optics
High-efficiency second-harmonic and sum-frequency generation in a silicon nitride microring integrated with few-layer GaSe
氮化硅（SiN）光子学平台具有超低的线性和非线性传输损耗以及CMOS兼容的制造工艺，有望实现大规模多功能光子电路。然而，SiN的中心对称性质抑制了其光子学平台中的二阶非线性光学响应，这对于开发高效的非线性有源器件是期望的。在这里，我们展示了高效率的二阶非线性过程中的SiN光子学平台上集成了几层GaSe薄片的SiN微谐振器。利用GaSe的二阶非线性极化率、共振增强的GaSe-光相互作用以及模式工程满足的相位匹配条件，在微瓦级连续激光泵浦下，实现了二次谐波和频转换，转换效率分别为849%/W和123%/W。与易于集成相结合，GaSe辅助的高效二阶非线性过程提供了一种新的途径，以丰富SiN光子学平台在非线性光学中已经很强的功能。
2022-06-07 physics.optics
A hybrid-integrated diode laser in the visible spectral range
基于光子集成电路产生具有宽可调谐性和高相干性的可见光在生物光子学、精密计量学和量子技术中具有很高的应用价值。在这里，我们首次演示了可见光谱范围内的混合集成二极管激光器。利用AlGaInP光放大器耦合到基于微波谐振器的低损耗Si_3N_4反馈电路，在684.4nm波长附近获得了10.8nm的光谱覆盖，输出功率高达4.8mW。测得的本征线宽为2.3 $\pm$ 0.2 kHz。
2021-06-14 physics.app-ph physics.optics
Advancing on-chip Kerr optical parametric oscillation towards coherent applications covering the green gap
本文提出部分底切微环的色散工程方法，在780 nm泵浦的氮化硅器件中用Kerr OPO稳定覆盖532–633 nm绿色间隙，并验证其宽带调谐与窄线宽相干应用潜力。
2024-01-23 physics.optics
Chiral exceptional point and coherent suppression of backscattering in silicon microring with low loss Mie scatterer
本研究利用光刻定义的低损耗Mie散射体，在硅微环中无需后调谐即实现手征奇异点，还通过相干抑制背向散射提升了品质因子，为多种光子学应用提供了新的器件平台。
2023-05-07 physics.app-ph physics.optics
Tunable narrow linewidth chip-scale mid-IR laser
便携式中红外（mid-IR）光谱和传感应用需要可广泛调谐、窄线宽、芯片级、单模光源，而不会牺牲显著的输出功率。然而，没有这样的激光器已被证明超过3 $μ$ m，由于建设可调谐的，高品质因数（Q）的芯片上的腔的挑战。我们展示了一个可调谐的，单模中红外激光器在3.4 $μ$ m使用高Q硅微腔集成加热器和多模带间级联激光器（ICL）。我们表明，ICL的多个纵模崩溃成一个单一的频率通过自注入锁定输出功率为0.4 mW，实现了氧化物包层高约束波导微谐振器的负载Q值为$2.8\times 10^5$。使用集成的微加热器，我们的激光器具有3.4 $μ$ m的54 nm的宽调谐范围与3 dB的输出功率变化。我们进一步测量的上限有效线宽为9.1 MHz的锁定激光器使用扫描法布里-珀罗干涉仪。我们设计的单模激光器的基础上可调谐高Q值微谐振器可以扩展到量子级联激光器在更高的波长，并导致紧凑，便携式，高性能的中红外传感器的光谱和传感应用的发展。
2021-07-26 physics.app-ph physics.optics
Octave-spanning, deterministic single soliton generation in 4H-silicon carbide-on-insulator microring resonators
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
本研究通过 dispersion management 在 4H-silicon carbide-on-insulator 微环谐振器中实现低功率下跨越八度的确定性单孤子生成，展示了高 Q 器件和 Kerr 光梳的生成。
2025-12-18 physics.optics
Closing the Loop in Epitaxy with Machine Learning: Joint Optimization of Growth and Geometry in On-Chip Lasers
University of Manchester（曼彻斯特大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文通过多目标贝叶斯优化和变分自编码器，优化芯片激光器的生长和几何参数，实现100%激光输出，降低阈值波动并确定发射波长。
2026-10-22 physics.optics
Co-design of Silicon Microring Modulator beyond 200 Gb/s per Lane: Device Physics, Operating Point, and Compact Models for Scale-Up and Scale-Out Optical I/O
Hewlett Packard Labs, Hewlett Packard Enterprise（惠普实验室，惠普企业）；Department of Electrical and Computer Engineering, Texas A&M University（德克萨斯农工大学电气与计算机工程系）
本文针对200 Gb/s以上硅微环调制器，分析器件物理与工作点，提出协同设计方法及紧凑模型，用于扩展和横向扩展光I/O，以降低DSP功耗。
2026-09-30 physics.optics
Control of transverse motion and X-ray emission of electrons accelerated in laser-driven wakefields by tuning laser spatial chirp
提出了一种通过调节激光空间啁啾来控制电子束在激光驱动尾流场中的横向运动和X射线发射的方法。横向啁啾激光脉冲的色散和等离子体通道的横向非均匀折射率导致横向激光质心振荡，从而导致激光驱动尾流的周期性横向振荡。在尾流内部加速的电子也会经历横向振荡，产生类似摇摆器的运动。振荡周期和振幅都可以通过调节激光啁啾、脉冲宽度或等离子体通道宽度来控制。因此，可以灵活地操纵X射线发射的远场光谱分布。
2019-08-26 physics.optics physics.plasm-ph
Coherent inverse Compton scattering with attosecond electron bunches accelerated and compressed by radially polarized laser pulses
本文研究了激光直接驱动电子加速和阿秒束团压缩的标度效应。简单的解析表达式和详细的三维数值计算包括空间电荷揭示了压缩到阿秒电子片的条件。预测了适用于通过相干逆康普顿散射（ICS）产生明亮X射线的中间发射度最小值。我们验证了所得X射线场的相干发射特性，并证明了现实激光参数的可行性。
2012-03-22 physics.acc-ph physics.optics
Infrared Laser Locking to Rubidium Saturated Absorption Spectrum via a Photonic Chip Frequency Doubler
光子集成谐振器由于其紧凑性和稳定性而成为可靠的频率转换器，最近报道的氮化铝微环的二次谐波产生（SHG）效率高达17000%/W。在这项工作中，一个足够强的二次谐波（SH）信号产生的微瓦的光子集成倍频器使用毫瓦红外（IR）激光源。此外，通过调节泵浦功率和芯片温度，证实了覆盖$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb D $_2$跃迁线以及饱和吸收光谱（SAS）的增加的二次谐波带宽。在这里，我们提出，据我们所知，第一次成功锁定的红外激光Rb饱和吸收线通过光子芯片倍频。
2019-01-01 physics.ins-det physics.optics
Fusion reactions initiated by laser-accelerated particle beams in a laser-produced plasma
高强度脉冲激光技术的出现使得物质在远离热平衡的条件下产生极端状态成为可能。这反过来又可以使不同的方法从核聚变中产生能量。放宽平衡要求可以扩大聚变燃料中使用的同位素范围，允许更清洁和更少危险的反应，不产生高能中子。在这里，我们提出并实现了一种手段来驱动质子和硼-11核之间的聚变反应，通过碰撞激光加速质子束与激光产生的硼等离子体。我们报告的质子硼反应速率的数量级高于以前报道的。除了聚变，我们的方法还展示了一种探索低能核反应的新方法，例如在天体物理等离子体和相关环境中发生的反应。
2013-10-08 nucl-ex physics.acc-ph physics.optics
Proton Acceleration in Underdense Plasma by Ultraintense Laguerre-Gaussian Laser Pulse
采用三维粒子模拟方法研究了短脉冲强拉盖尔-高斯（LG）激光作用下低密度等离子体中见证质子的加速过程。在LG 10激光脉冲的驱动下，形成了一个轴上有电子柱的特殊气泡，在气泡中质子可以被横向聚焦场很好地限制，并被纵向尾流场加速。避免了在低密度等离子体中用高斯激光脉冲加速之前散射的风险，并且质子被稳定地加速到更高的能量。在模拟中，质子束在2.14 × 10 ~（22）W/cm ~ 2的LG ~（10）激光脉冲驱动下，在欠密氚等离子体中从1 GeV加速到7 GeV。
2014-07-24 physics.optics physics.plasm-ph
Ultrafast target charging due to polarization triggered by laser-accelerated electrons
一个重要的一步已经朝着理解的瞬态表面电流的物理过程中的一个短的强激光脉冲与高电导率的目标相互作用的喷射电子触发。不同于通常讨论的假设的中性化电流产生的结果的快速损失的热电子到真空中，所提出的机制是与激发的快速电流的电极化的强度由于跃迁辐射触发的喷射电子。我们提出了一个相应的理论模型，并比较它与两个仿真模型，使用时域有限差分法（FDTD）和粒子在细胞（PIC）的方法。所提出的理论的显着特点是清楚地表现在这两个模型。
2020-02-18 physics.optics physics.plasm-ph
Direct High-Power Laser Acceleration of Ions for Medical Applications
理论研究表明，线性和径向偏振的多太瓦和拍瓦激光束，聚焦到亚波长腰部半径，可以直接加速质子和碳核，在微米尺寸的距离，强子癌症治疗所需的能量。由径向偏振激光加速的离子通常比由相同强度的线性偏振激光加速的离子具有更有利的能量扩展。
2008-04-23 physics.acc-ph physics.optics
Laser propagation in Rindler accelerated reference frame based on matrix optics
描述一系列加速观测者的Rindler时空是Ricci平坦的，但它仍然具有新颖的光学效应。在WKB近似的情况下，我们基于协变波动方程和测地线方程推导了Rindler框架中的光测地线。然后，利用ABCD矩阵光学方法研究了Rindler坐标系的传输特性，从而将三种不同的光学变换场景（几何、重力和真空折射率）联系起来。此外，还解析地描述了空心光束在Rindler时空中的传输特性。这些特征与平坦时空中的特征截然不同。基于这些计算，我们简单地证明了横向光束尺寸与动量之间的位置不确定关系，这与量子化的推导惊人地一致。我们希望能提供一种简单的方法来分析光束在加速系中的传输。
2021-06-22 gr-qc physics.optics
Accelerated Coupled Mode Model for Fiber Laser Amplifiers as an Averaged Dynamical System
本文提出了一种基于耦合模理论的加速模型，用于光纤激光放大器，通过平均理论技术提高计算效率并保持高精度。
2025-11-26 math-ph math.MP physics.optics
Demonstration of a compact plasma accelerator powered by laser-accelerated electron beams
等离子体尾场加速器能够维持千兆伏/厘米的加速场，超过最先进的加速器模块中的电击穿阈值3-4个数量级。束流驱动尾流场为高质量束流的产生和加速提供了特别有吸引力的条件。然而，该方案依赖于更大规模的加速器。在这里，我们报告的演示毫米级等离子体加速器由激光加速电子束供电。我们展示了电子束加速到130兆电子伏，与模拟显示加速梯度超过100 GV/m。这种小型化的加速器进一步探讨通过采用一对受控的驱动和见证电子束，其中一小部分的驱动器能量被转移到加速见证通过等离子体。这种混合的方法允许在广泛访问的高功率激光设施的束驱动等离子体加速器的概念的基础研究。它有望为诸如自由电子激光等要求高质量的应用提供紧凑的高能高亮度电子束源。
2019-09-14 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
All-optical source size and emittance measurements of laser-accelerated electron beams
本文首次实验演示了利用激光尾波场加速器通过有质动力调制测量亚0.1 mm mrad级电子束发射度的全光学方法，并证明该方法在低信噪比下仍能给出严格的发射度上限。
2024-06-28 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Non-Hermitian singularities induced single-mode depletion and soliton formation in microresonators
在宽背景梳状谱上的单共振的片上操作是不可或缺的，范围从定制激光发射、光学信号处理到非经典光产生，然而在不牺牲品质因数或诱导额外的色散效应的情况下具有挑战性。在这里，我们提出了一个实验上可行的平台，以实现在芯片上选择性耗尽的单谐振在Microns与解耦的色散和耗散，这通常是由Kramer-Kroning关系纠缠。由于非厄米奇性的存在，由于本征值和本征向量的同时崩溃，实现了所选共振的未分裂但显著增加的耗散，优雅地拟合纯单模耗尽的要求。与微妙的实验可行的参数，我们表现出明确的证据调制不稳定性，以及确定性的单孤子产生的微谐振器中的正常和异常色散制度，分别由耗尽。我们的研究结果将非厄米奇性与微波光子学，量子光学，超快光学等领域的选择性单模操纵相关的广泛应用联系起来。
2021-09-24 nlin.PS physics.optics
Spectrum bandwidth narrowing of Thomson scattering X-rays with energy chirped electron beams from laser wakefield acceleration
研究了超短激光脉冲与激光尾流场加速电子束之间的非相干汤姆逊散射。研究了加速电子束的能量啁啾对最终辐射谱带宽的影响。研究发现，当电子被加速到退相点附近时，散射X射线辐射具有最小的谱宽和最高的强度。此外，还提出利用$90^\circ$汤姆逊散射研究尾流场中电子的加速过程。从散射光的强度和带宽可以推导出退相位置和光束能量啁啾。
2013-12-21 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Femtosecond x rays from laser-plasma accelerators
近年来，短脉冲激光与低密度等离子体的相对论相互作用导致了新一代飞秒x射线源的出现。基于来自在等离子体中加速的电子的辐射，这些源具有紧凑并且提供准直、非相干和飞秒辐射的共同特性。在本文中，我们回顾，在一个统一的形式主义，在所谓的气泡制度，电子捕获和加速的电子感应加速器辐射，同步辐射的激光加速电子在通常的米级波荡器，非线性汤姆逊散射的相对论电子振荡在强激光场，和汤姆逊后向散射辐射的激光束的激光加速电子。使用理想模型的基本物理，相关参数的定义，并给出了解析表达式提供的源的功能。数值模拟和总结最近的实验结果上的不同机制。每一节都以每一计划的预期发展结束。最后，激光等离子体加速器的最有前途的应用之一进行了讨论：实现一个紧凑的自由电子激光在X射线范围内的频谱。在结论中，总结了表征每种源的相关参数。考虑到典型的激光等离子体相互作用参数与目前可用的激光器，源功能的例子。然后将这些源相互比较，以确定其应用领域。
2013-01-22 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Raman-Accelerated Power Depletion of Fundamental Mode in a Few-Mode Fiber in the Visible Spectral Range
本文实验和数值研究可见光超短脉冲在少模光纤基模中由拉曼散射引起的功率耗尽，发现能量向高阶模式显著转移，对高功率激光传输和光通信有重要意义。
2025-10-16 physics.optics
High-efficiency integrated laser on erbium-doped lithium niobate-on-insulator
MOE Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics, School of Physics and TEDA Institute of Applied Physics, Nankai University（南开大学物理学院与泰达应用物理研究院弱光非线性光子学教育部重点实验室）
本文提出一种集成掺铒LNOI激光器，结合高掺铒LN、大直径微环谐振器和双向泵浦，在1562 nm实现16.91%斜率效率，首次突破LNOI平台10%效率门槛。
2026-09-15 physics.optics
High-Performance Silicon-Based Multiple Wavelength Source
我们证明了一个稳定的CMOS兼容的片上多波长源，通过过滤和调制的频率梳由微谐振腔光学参量振荡器产生的个别线。我们展示了在低噪声状态下的梳状操作，该状态稳定且可使用许多小时。误码率测量表明，与可调谐二极管激光器基线相比，来自六个独立频率的功率损失可以忽略不计。开眼图证实了在梳状频率下传输的10 Gb/s数据的保真度，以及该器件用作完全集成的硅基WDM源的适用性。
2011-06-14 physics.optics
SEPhIA: <1 laser/neuron Spiking Electro-Photonic Integrated Multi-Tiled Architecture for Scalable Optical Neuromorphic Computing
SEPhIA提出一种光电多瓦片SNN架构，利用微环调制器和多波长源实现亚单激光器每神经元效率，在四类脉冲数据集上达到超90%准确率，兼顾物理可行性与可扩展性。
2025-10-08 cs.ET cs.NE physics.optics
Experimental demonstration of mice tumor control with a laser-accelerated high-energy electron radiotherapy prototype
本文展示了首台自主研发的激光尾波场加速甚高能电子放疗原型机，其紧凑且运行稳定，并在小鼠肿瘤模型中实现了与商用X射线放疗等效的肿瘤控制效果，验证了其临床前研究和未来临床转化的潜力。
2023-12-06 physics.acc-ph physics.med-ph physics.optics
