Temporal Weyl Physics and Topological Control of Direction-Selected Radiation in Anisotropic Photonic Time Crystals
Central South University（中南大学）；Nankai University（南开大学）
研究通过构建时序韦尔点，揭示了各向异性光子时间晶体中光子-物质相互作用的拓扑控制机制，展示了方向可控的近零辐射轨迹。
2026-04-01 physics.optics
Temporal chirality in Floquet photonic media
The University of Hong Kong（香港大学）；HK Institute of Quantum Science and Technology, The University of Hong Kong（香港大学量子科学与技术研究所）
该研究揭示了时间调制光子介质中存在时间手性，其由演化算子的伪厄米性和伪幺正性约束决定，通过时间-$\boldsymbol{\rm PT}$对称系统验证了调制回路取向可作为控制Floquet波动力学的旋钮。
2026-10-09 physics.optics
Observation of Temporal Reflections and Broadband Frequency Translations at Photonic Time-Interfaces
本文报告了在开关传输线超材料中观测到的光子时间反射与宽带频率平移，通过同步开关阵列突变改变有效电容，并利用双时间界面实现了 Fabry-Perot 腔的时间对应物，为时间超材料与极端光子调控奠定基础。
2022-11-04 cond-mat.other physics.app-ph physics.optics
Massive particle acceleration on a photonic chip via spatial-temporal modulation
最近，单光子的光谱操纵已经通过光学折射率的时空调制来实现。在此，我们将这一机制推广到大质量粒子，即通过激光诱导势的时空调制来实现粒子的加速或减速。在光子集成芯片上，我们提出了一种由激光驱动的分布式调制单元的MeV量级的加速。该机制也可以应用于原子捕获，这有望实现毫米级减速器来捕获原子。这种时空调制方法具有普遍性，可以推广到其他系统中，在混合光子芯片和微尺度粒子操控中发挥重要作用。
2022-04-25 physics.acc-ph physics.optics
Observations of temporal group delays in slow-light multiple coupled photonic crystal cavities
我们证明了相干耦合高Q多腔光子晶体中的时间群延迟，在一个全光模拟电磁诱导透明。我们报告确定性控制的群延迟高达4倍的单腔寿命在我们的CMOS制造的室温芯片。在三维数值模拟和理论分析的支持下，我们的多泵浦光束方法可以控制单透明峰和双透明峰中的多腔谐振和腔间相位。驻波波长尺度的光子局域化允许芯片级光脉冲捕获和耦合腔QED的直接可扩展性。
2010-04-20 physics.optics
Chirped Bragg Gratings as Passive Photonic Reservoirs: An Experimental Proof-of-Concept for Temporal Information Processing
University of Parma（帕尔马大学）
本研究通过实验测量硅光子啁啾布拉格光栅的群延迟和反射系数，验证其具备分布式延迟、衰减记忆和时间混合等特性，可作为无源光子储备池进行时间信息处理。
2026-09-15 physics.optics
Spin-controlled photonics via temporal anisotropy
基于时变本构特性的时间超材料为先进的场操纵提供了新的可能性。在这项研究中，我们探索的能力，各向异性的时间板，它依赖于突然变化的时间从各向同性到各向异性的响应（反之亦然）。我们的研究结果表明，这些平台可以有效地操纵波自旋维度，允许一系列有趣的自旋控制光子操作。我们证明了这些能力，通过自旋相关的模拟计算和自旋轨道相互作用的影响，涡流的产生的例子。这些结果为时间超材料领域提供了新的见解，并在通信，光学处理和量子技术中提出了潜在的应用。
2023-02-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Emulating photonic time interfaces via smooth temporal transitions
本文提出利用折射率的平滑绝热时间跃迁近似模拟光子时间界面，证明合适的上升/下降时间可在信号处于结构内时实现等效响应。
2024-12-02 physics.app-ph physics.optics
Self-organized photonic time quasicrystal from a single imposed clock
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Stanford University（斯坦福大学）
研究通过单一时钟在非线性介质中自组织出时间准晶体，利用非线性介质自身选择准周期性时间秩序，展现相位动态和离散频谱组合。
2026-05-08 physics.app-ph physics.optics
Electrodynamics of Photonic Temporal Interfaces
本文从第一性原理建立光子时间界面电动力学的严格模型，揭示时间散射的边界条件和守恒定律取决于微观实现机制，为时变结构光与物质相互作用研究开辟新方向。
2024-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topologically protected edge states in time photonic crystals with chiral symmetry
针对时间无序易破坏时间反演对称型时间光子晶体拓扑边缘态的问题，提出具有手性对称性的新型时间光子晶体，其边缘态鲁棒性更强，随机无序不改变本征频率还能增强时间局域性，为场放大控制和拓扑相研究提供新方案。
2025-01-15 physics.optics
$\hbar ω$ versus $\hbar \boldsymbol{k}$: Dispersion and Energy Constraints on Time-Varying Photonic Materials and Time Crystals
光子时变系统由于其丰富的物理特性和潜在的新功能和增强功能的机会而引起了人们的极大关注。在这种背景下，波动物理学中的空间和时间的二元性在揭示时间域中有趣的物理效应方面特别富有成效，例如时间界面的反射/折射和时间晶体中的动量带隙。然而，时间/频率维度的特征，特别是其与因果关系和能量守恒的关系（$\hbar ω$是能量，而$\hbar \boldsymbol{k}$是动量），产生了时变系统所特有的挑战和约束，而这些挑战和约束在它们的空间变化对应物中不存在。在这里，我们概述了时变光子学的两个关键物理方面，到目前为止只得到了边缘的关注，即时间色散和外部功率要求，并探讨其影响。我们将讨论如何时间分散，任何因果材料的固有属性，使领域不断发展在尖锐的时间接口，并可能限制快速的时间调制和各种由此产生的影响的强度。此外，我们表明，改变折射率的时间总是涉及大量的能量。我们推导出在时变光子学中最流行的材料平台之一中观察时间晶体响应的功率要求，即，透明的导电氧化物，我们认为，这些影响几乎总是模糊的异国情调的非线性现象。这些观察和发现揭示了时变光子学的物理和约束条件，并可能指导未来时间调制光子系统的设计和实现。
2022-09-07 physics.optics
Temporal Analog Optical Computing using an On-Chip Fully Reconfigurable Photonic Signal Processor
本文介绍了片上时域光计算的概念，基于色散傅里叶变换和适当设计的调制模块，执行感兴趣的数学运算，如微分，积分，或在时域卷积。当信号通过完全可重构的片上光子信号处理器传播时，执行期望的数学运算。虽然一些光子时域信号处理器已被介绍最近，他们通常是庞大的或他们遭受有限的可重构性，这是非常重要的，以实现大规模的通用光子信号处理器。为了解决这些限制，本文展示了一个完全可重构的光子集成信号处理系统。作为关键点，可重构性是通过利用色散傅里叶变换，线性啁啾调制使用四波混频，并通过级联的马赫-曾德尔调制器和相位调制器施加所需的任意传递函数。我们的演示揭示了$200~ps$的操作时间与$300~fs$的高分辨率。为了具有片上光子信号处理器，利用具有$2.81 \times {10^{6}}~\frac{ps^2}{km}$的极大群速度色散的宽带光子晶体波导。对所提出结构的数值模拟揭示了通过$400~GHz$带宽进行芯片级完全可重构全光信号处理的巨大潜力。
2017-12-18 eess.SP physics.optics
Microwave photonic frequency measurement and time-frequency analysis: Unlocking bandwidths over hundreds of GHz with a 10-nanosecond temporal resolution
提出一种基于色散频率-时间映射、V型线性调频信号与占空比技术的微波光子频测与时频分析方法，大幅降低硬件要求，实现252.8 GHz无模糊带宽与13.75 ns时间分辨率。
2024-09-24 eess.SP physics.app-ph physics.optics
STEPIC: High-Speed Imaging via Spatio-Temporal Encoding in Photonic Integrated Circuits
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会光子与纳米技术研究所）；Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori di Milano（米兰国立肿瘤研究所IRCCS基金会）；University of Tokyo（东京大学）；Istituto di calcolo e reti ad alte prestazioni, Consiglio nazionale delle ricerche（意大利国家研究委员会高性能计算与网络研究所）；SiRIUS Institute of Medical Research, Tohoku University（东北大学SiRIUS医学研究所）；Graduate School of Medicine, Tohoku University（东北大学研究生院医学研究科）；International Centre for Synchrotron Radiation Innovation Smart, Tohoku University（东北大学同步辐射创新智能国际中心）；Institute of Technological Sciences, Wuhan University（武汉大学技术创新学院）；Department of Bioengineering, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校生物工程系）
提出首个全集成片上系统STEPIC显微镜，利用光子集成电路中的波导、分束器、光纤延迟线和3D光学重映射器实现时空编码，从而对微通道中流动的细胞进行高速成像，提供紧凑稳健的高通量生物成像平台。
2026-05-28 physics.optics
Temporal localized structures in photonic crystal fiber resonators and their spontaneous symmetry breaking instability
本文对全光子晶体光纤谐振腔中时间局域结构的形成进行了解析和数值研究。这些耗散结构由孤立的或随机分布的峰在一个统一的背景强度分布。峰值的数量和它们的时间分布完全由初始条件决定。它们在有限的参数范围内表现出多稳态行为。在与调制不稳定性相关的第一阈值附近进行了弱非线性分析。我们考虑不稳定性不退化的区域。我们表明，四阶色散影响与形成明亮的时间局域化结构的阈值。我们估计解析和数值的线性和非线性校正引起的自发破缺反射对称介导的三阶色散移动的时间结构的速度。最后，我们表明，三阶色散影响与移动的时间局域化结构的阈值。
2014-08-21 nlin.PS physics.optics
Nonlinear Non-Hermitian Skin Effect and Skin Solitons in Temporal Photonic Feedforward Lattices
本文在时间光子前馈晶格中实验展示了非线性非厄米趋肤效应，利用人工Kerr非线性增强局域鲁棒性并形成趋肤孤子，据此设计了可调谐光学路由器。
2025-06-21 physics.optics
Time Reversal of Arbitrary Photonic Temporal Modes via Nonlinear Optical Frequency Conversion
单光子波包可以在量子网络的节点之间携带量子信息。基于光子的量子信息系统中的一个重要的通用操作是光子的时间波包包络的盲反转，即在不知道光子的时间状态的情况下反转包络的能力。我们提出了一种全光的方法，使用非线性光学频率转换驱动的短泵浦脉冲。该方案允许量子操作，例如时间模式奇偶校验排序器。我们还验证了该方案适用于未知波包的任意态（不仅是单光子态）。
2018-04-08 physics.optics quant-ph
Cavity quantum electrodynamics of photonic temporal crystals
Chung-Ang University（中央大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
本文提出光子时晶的量子电动力学模型，揭示经典与量子动量间隙的联系，并展示两能级原子在其中的不可逆衰减现象，为非平衡量子光子学研究提供新方法。
2025-01-06 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Thouless Pumping of Wave Action in Photonic Time Crystals
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Pukyong National University（釜庆国立大学）；Hanyang University（汉阳大学）
本文研究光子时间晶体中波作用的拓扑泵浦，通过连接带拓扑与波作用的时间位移，发现绝热周期内中心位移等于带陈数，揭示了拓扑输运的新机制。
2026-09-24 physics.optics
Nonstationary photonic jet from dielectric microsphere
光子射流通常表示光波在介电微米级粒子上的近场前向散射中的特定空间局域区域。详细计算了飞秒激光脉冲照射下空气中二氧化硅微球的瞬态响应。对光子射流的空间结构进行了理论研究，分析了射流尺寸和射流峰值强度的时间动力学特性。突出了形态依赖的共振在射流形成中的作用。非稳态光子喷注的演化过程一般由非共振和共振两个阶段组成。在每一个相位中，光子射流的空间形态和强度都可以发生变化。
2014-11-17 physics.optics
Observation of wave amplification and temporal topological state in a genuine photonic time crystal
本文在动态调制传输线超材料构成的光子时间晶体中实验观测到k带隙波放大及由Zak相位刻画的时间拓扑态，为时变光子材料中的光产生与操控开辟新途径。
2025-07-03 physics.optics quant-ph
Unidirectional scattering with spatial homogeneity using photonic time disorder
该研究通过因果 Green 函数逆向设计光子时间无序，在空间均匀介质中实现幅度可控的单向散射，并利用有序—无序转变调控带宽，为无谐振时间滤波提供新方案。
2022-08-25 physics.optics
Combined spatially and temporally multiplexed photonic reservoir computer with a diffractively coupled VCSEL-array
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos, IFISC (UIB-CSIC)（跨学科物理与复杂系统研究所，IFISC（巴利阿里群岛大学-西班牙国家研究委员会））
本文提出一种结合空间和时间多路复用的光子共振计算机，通过外部腔体的衍射耦合激光实现空间和时间多路复用，提升分类性能和网络可扩展性。
2026-05-01 physics.comp-ph physics.optics
Temporal dynamics of all-optical switching in hybrid VO2/Si waveguides
二氧化钒（VO 2）是最有希望用于混合光子集成器件（PIC）的材料之一。然而，尽管切换时间低至几个飞秒已被报道，全光时域动态的VO 2嵌入在波导中使用面内光信号仍然隐藏。在这里，我们实验研究这种行为在混合VO 2/Si波导中使用泵浦-探测测量电信波长。我们的研究结果表明，开关时间在微秒和纳秒范围内，这表明相变是热触发的光吸收的VO 2和时间响应是由热传导动力学。通过适当的工程的光脉冲，我们展望纳秒的切换时间与几个纳焦耳的能量消耗。我们的研究结果揭示了一个新的时间动态，这将是有用的开发未来的全光VO 2光子集成器件。
2020-07-22 physics.app-ph physics.optics
Temporal Loss Boundary Engineered Photonic Cavity
损耗在自然界中是普遍存在且不可避免的，抑制了大多数光学过程的性能。操纵损耗来调整光子的耗散类似于制动一辆行驶的汽车，这与通过增益介质填充光子一样重要。在这里，我们引入瞬态损耗边界到光子填充的腔中，该腔用作光子制动器，并通过工程制动定时和制动强度来探测光子动力学。耦合腔光子可以通过控制损耗边界剥离一个光子模来区分，这使得从耦合态到非耦合态的转变成为可能。我们解释的瞬态边界作为一个扰动，通过考虑电容率的实部和虚部，和动态过程建模与时间的两个偶极子振荡器，一个与自然共振极化和其他与频移极化。该模型揭示了伴随的相干光谱振荡和产生调谐腔光子的制动过程中的潜在机制。通过将时间损耗边界综合到光子填充腔中，可以预见到大量有趣的现象和应用，例如量子压缩态的观察，低损耗非互易波导和超快光束扫描器件。
2021-10-28 physics.optics
Photonic modal circulator using temporal refractive-index modulation with spatial inversion symmetry
动态折射率调制打破了时间反演的对称性，可以用来制作非互易的片上光子器件。为了实现幅度非互易性，所有这样的设备还需要打破空间对称性的调制，这增加了实现的复杂性。在这里，我们介绍了一种模式环行器，它通过三个模式之间的循环运动来实现振幅的非互易性。我们表明，这样的环行器可以实现在动态调制的结构，保持镜像对称，因此可以实现仅使用一个驻波调制器，这显着简化了动态调制的非互易设备的实施。我们还证明，在运输过程中所涉及的模式的数量方面，模式环行器代表的最小配置，在其中可以实现完整的振幅非互易性，同时保持空间对称性。
2021-05-10 physics.optics
Exploring Aperiodic Order in Photonic Time Crystals
该论文提出分析非周期有序光子时间准晶体的理论框架，推广迹映射方法至时间域，以Thue-Morse序列为例研究能带与波传输，揭示多尺度光谱响应和局域化效应，为先进光子器件发展提供见解。
2025-05-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Temporal condensed matter physics in gas-filled photonic crystal fibers
本研究发现充气空芯光子晶体光纤中拉曼效应诱导的脉冲传输方程与周期势场电子的凝聚态问题时空互换后等价，证明可通过纯光学方式在时域实现Wannier-Stark梯等典型凝聚态现象。
2014-12-02 nlin.PS physics.optics
Photonic temporal-mode multiplexing by quantum frequency conversion in a dichroic-finesse cavity
正交时间模（TM）形成了一个场正交的、连续可变的自由度，原则上是无限维的，为量子信息科学和技术创造了一个有前途的资源。理想量子脉冲门（QPG）是一种能够复用和解复用具有相同载波频率、空间模式和偏振的时间正交光脉冲的器件。QPG是使用正交时间模式作为高维量子信息存储和处理的基础的主要使能技术。使用具有时变泵浦或控制场的非线性光学参数过程的QPG实现的最大障碍是对可实现的时间模式选择性的限制，其被定义为与单位效率相结合的完美TM辨别。我们提出了使用脉冲非线性频率转换的光学腔中有很大的不同的精细度为不同的频率，以实现一个几乎完美的TM-选择QPG在低损耗集成光学平台。
2017-08-08 physics.optics quant-ph
Exceptional Point Dynamics in Photonic Time Crystals for Enhanced Optical Sensing
Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
本文提出利用光子时间晶体中的时间异常点实现动态可重构、宽频带的增强光学传感。
2025-12-02 physics.app-ph physics.optics
Spatio-temporal visualization of light transport in complex photonic structures
光传播的时空成像在光子学中非常重要，因为它提供了最直接的工具来研究光与其宿主环境之间的相互作用。亚ps的时间分辨率是需要调查的罚款和复杂的结构特征，表征无序和异质结构，这是负责一个丰富的阵列尚未充分探索的输运物理。一个新开发的宽场成像系统使我们能够提出一个时空的研究在各种无序介质中的光传输，揭示使用标准技术无法正确评估的属性。通过将我们的调查扩展到一个几乎透明的膜，一种迄今为止一直难以表征的配置，我们揭示了这种薄散射系统所表现出的特殊物理特性，其传输特性超出了主流的扩散模型，尽管发生了多次散射。
2016-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong Raman-induced non-instantaneous soliton interactions in gas-filled photonic crystal fibers
为了研究连续两个强孤子在填充拉曼活性气体的空芯光子晶体光纤中的传输，我们建立了一个基于微扰理论的解析模型。基于两个孤子之间的时间延迟，我们发现尾孤子动力学可以经历不寻常的非线性现象，如光谱和时间孤子振荡和输运到领先的孤子。整体动态可以导致具有均匀时间周期和均匀或啁啾空间周期的折射率的时空调制。
2015-06-10 physics.optics
Quantum Photonic Time Crystals: From Temporal Boundaries to Floquet Light-Matter Interactions
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Chung-Ang University（中央大学）
本文综述了光子时间晶体（PTCs）的量子电动力学，从时间边界诱导的Bogoliubov模式混合和光子对产生，到均匀Floquet介质中的SU(1,1)压缩结构，并关联了动态Casimir效应、参量放大以及自发辐射等光-物质相互作用。
2026-06-04 physics.optics
Parity-time symmetry phase transition in photonic time-modulated media
The University of Hong Kong（香港大学）
本文研究时间调制光子介质中的时间宇称-时间对称性，证明其是获得实本征值谱的必要非充分条件，并揭示介电常数实虚部调制深度对比决定相变，通过Magnus展开和全波模拟验证了该相变。
2025-07-04 physics.optics
Resonate-and-Fire Photonic-Electronic Spiking Neurons for Fast and Efficient Light-Enabled Neuromorphic Processing Systems
本文提出一种光子-电子谐振-发放尖峰神经元，利用光敏谐振隧穿二极管响应高速光输入，实现带通滤波、时间模式识别等功能，为低功耗高速神经形态光学计算开辟新路径。
2025-10-16 physics.app-ph physics.comp-ph physics.optics
Spatio-Temporal Photonic Metalattice
该研究通过将空间图案化与超快脉冲诱导的时间晶格结合，在透明导电薄膜中实现二维时空金属晶格，利用三次谐波产生动态可重构衍射，为超快可重构光子学开辟新途径。
2025-10-10 physics.optics
Shifted rectangular mesh architecture for programmable photonics
本文提出移位矩形波导网格架构，以四个TBU实现可反馈至输入端口的可编程光路，提升光谱与时间可调性。
2025-10-20 physics.app-ph physics.optics
Tapered Photonic Switching
新型非线性材料的出现激起了前所未有的兴趣，探索使用时间不均匀性来实现新形式的波控制，在工程超材料跨越空间和时间的更大视野中。当无界介质的性质在时间上突然切换时，传播波被有效地转换为不同的频率，并通过称为时间反转的过程部分耦合到其反向传播的相位共轭伙伴。然而，在现实的材料中，开关时间必然是有限的，在所产生的时间散射功能中起着核心作用。通过识别和利用电磁动量守恒在时间反演过程中的关键作用，在这里，我们开发了一个非常一般的分析形式主义，以量化由于时间的不均匀性的任意配置文件的时间反演。最后，我们部署我们的分析理论，以开发一个形式主义，类似于空间锥形理论，使定制所需的时间反演光谱响应，展示其用于实现宽带频率转换器和滤波器。
2022-05-16 cond-mat.other physics.app-ph physics.optics
Fluorescence coherence with anodic aluminum oxide hybrid photonic-plasmonic structure
提出了一类具有垂直圆柱腔的光子-等离子体激元混合结构（HPPS），并研究了其利用自发发射产生相干光的性能。结果表明，所提出的易于制造和强大的阳极氧化铝结构显着提高了时间和空间的相干性相比，以前检查HPPS。基于所提出的HPPS的特殊光学性质解释了实现时间和空间相干性的物理机制，并讨论了这种结构如何使一个调整混合光子-等离子体光学模式以获得不同频率的发射器的相干性。
2019-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Stationary Charge Radiation in Anisotropic Photonic Time Crystals
时间超材料在波操纵方面表现出巨大的潜力，近年来引起了人们的广泛关注。在这里，我们探讨了奇异的波动动力学的各向异性光子时间晶体（APTC），形成的各向异性介质，其光学性质是均匀的，周期性地随时间变化。基于时间转移矩阵的形式主义，我们表明，一个固定的电荷嵌入在APTC可以发射辐射，在各向同性光子时间晶体的情况下，其在动量空间的分布是由APTC的能带结构控制。我们的方法扩展了时间超材料的功能，为同时产生和控制辐射提供了新的机会，对经典和量子应用都有影响。
2023-02-01 physics.app-ph physics.optics
High-quality 8-fold self-compression of ultrashort near-UV pulses in Ar-filled ultrathin-walled photonic crystal fiber
利用8倍孤子效应自压缩，在空芯填充Ar的Kagomé型光子晶体光纤中实现了中心波长为400 nm的7.6 fs近紫外光脉冲。的有效压缩长度和孤子顺序的分析计算允许调整的实验参数，和数值模拟的非线性脉冲动力学在光纤中准确地预测的光谱时间轮廓的自压缩脉冲。在补偿由光学元件沿着从光纤到诊断器的光束路径引入的相位失真之后，71%的脉冲能量在主颞叶中，峰值功率超过0.2GW。方便的设置为光谱学、化学和材料科学的时间分辨研究开辟了新的机会。
2022-05-31 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Spectro-temporal shaping of broadband optical wavepackets via programmable on-chip photonics
XLIM Research Institute, CNRS UMR 7252, Université de Limoges（利摩日大学 XLIM 研究所）；Adelaide University（阿德莱德大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；QXP Technologies Inc.（QXP 科技有限公司）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；Institut National de la Recherche Scientifique - Centre Énergie Matériaux Télécommunications（国家科学研究学院 - 能源材料电信中心）
本文提出结合可编程集成光子学与机器学习，实现宽带超快光波包的光谱-时间可扩展按需整形，在400纳米带宽上以皮秒分辨率验证了有效性。
2026-09-09 nlin.PS physics.optics
Simulation of integrated nonlinear quantum optics: from nonlinear interferometer to temporal walk-off compensator
本文提出一个集成非线性量子光学仿真框架，并设计芯片级时间走离补偿方案，在不增加泵浦功率下提升光子对源压缩参数与频率转换效率。
2024-07-20 physics.optics quant-ph
Anomalous Maxwell-Garnett theory for photonic time crystals
本文揭示了阻抗失配光子时间晶体在 Fabry-Pérot 共振下可超越长波长极限，在特定离散波长上等效为均匀时间平板的反常 Maxwell-Garnett 理论。
2025-04-08 physics.optics
Decoherence-free subspaces in the noisy dynamics of discrete-step quantum walks in a photonic lattice
Univ. Lille, CNRS, UMR 8523 – PhLAM – Physique des Lasers Atomes et Molécules（里尔大学，法国国家科学研究中心，联合研究实验室8523 - 激光原子与分子物理实验室）；Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC（西班牙国家科学研究委员会基础物理研究所）
研究一维光子晶格中周期驱动的离散步量子行走的噪声动力学，发现周期性时间噪声导致无退相干动量子空间，而完全随机噪声迅速破坏相干性，并通过非微扰主方程和双光纤环实验验证。
2026-05-26 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
A tutorial on the conservation of momentum in photonic time-varying media
时变媒体打破了时间对称性，同时保持空间对称性不变。因此，它代表了一个很好的概念框架，调查的基本含义的诺特定理的电磁场。与此同时，解决随时间变化的介质中的动量守恒揭示了亚伯拉罕-闵可夫斯基的辩论，其中两种相反形式的电磁场动量进行了辩护。在这里，我们提出了一个教程回顾在随时间变化的媒体动量守恒。我们通过三种独立的方法证明了闵可夫斯基动量是一个守恒量，这些方法的复杂性不断增加：（i）通过在时间边界上应用麦克斯韦方程组的边界条件，（ii）测试运动常数并推导出守恒定律，以及（iii）在电磁场拉格朗日理论的框架内应用时间和空间平移。每种方法都提供了对问题的不同和互补的见解。
2023-01-09 physics.optics
First and second order all-optical integrating functions in a photonic integrated circuit
我们展示了时间特征短至~1.9ps的任意光波形的全光时间积分。采用CMOS兼容掺杂玻璃工艺的四端口微环谐振器，对超过400 GHz带宽的光信号进行了一阶和二阶累积时间积分。该器件具有广泛的超快速数据处理和脉冲整形功能，以及在光学计算领域的微分方程的实时分析的应用。
2017-05-30 physics.optics
Mirrors without spatial boundaries
该研究针对无空间边界反射镜的可行性，指出纯时间反射受 Minkowski 动量守恒限制，并利用时间非 Foster 左手介质的反平行动量与能量流实现该机制，进而提出时间腔、脉冲冻结和频率梳等功能。
2025-02-19 physics.app-ph physics.optics
Artificial Intelligence in a Photonic Temporal Processor
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Aalto University（阿尔托大学）；Fudan University（复旦大学）；Zhangjiang Laboratory（张江实验室）；North Ocean Photonics Co. Ltd.（北海光子有限公司）
该研究提出光子时间处理器，通过时空对偶性实现可扩展的光学神经网络，完成分类、图像视频生成等任务，性能优于现有系统，为下一代机器智能提供了新途径。
2026-09-01 physics.optics
Tera-sample-per-second arbitrary waveform generation in the synthetic dimension
合成维度通过使场和粒子操纵的新维度成为可能，在量子物理学和拓扑光子学中开辟了新的视野。光子合成维度最吸引人的特性是它能够在单一物理系统中模拟高维光学行为。在这里，我们表明，光子合成维度可以转换在不同维度之间的光子系统的技术问题，提供意想不到的解决方案，否则具有挑战性的技术问题。具体来说，我们提出并实验证明了光子高尔顿板（PGB）在时间的合成维度，其中时间的高速挑战转换成空间光纤长度匹配的问题，导致实验产生的每秒兆兆采样任意波形。受测量设备速度的限制，记录的波形采样率高达341.53 GSa/s。我们提出的PGB在时间合成维度上的操作打破了物理系统中的速度限制，将任意波形生成带入太赫兹范围。维度转换的概念为各种与物理维度相关的问题提供了可能的解决方案，例如超分辨率成像，高分辨率光谱学，时间测量等。
2022-09-22 physics.optics
Resonance-Enhanced Time Reflection at Photonic Temporal Interfaces
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Harbin Engineering University（哈尔滨工程大学物理与光电工程学院）；Department of Electronics and Nanoengineering, Aalto University（阿尔托大学电子与纳米工程系）；TUM School of Computation, Information and Technology, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学计算、信息与技术学院）；Department of Physics and Mathematics, University of Eastern Finland（东芬兰大学物理与数学系）；Institute of Theoretical Solid State Physics, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院理论固体物理研究所）；Institute of Nanotechnology, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院纳米技术研究所）；Center for Integrated Quantum Science and Technology, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院集成量子科学与技术中心）
本文提出共振辅助机制，利用时间界面前分散介质中的极化能量与调制系统能量，在临界条件下实现比传统等离子体调制强数个数量级的时间反射，并通过等离激元结构共振在氧化镉中预测超三个数量级的增强，为强时间散射提供新途径。
2026-09-14 physics.optics
Topologically robust transport of entangled photons in a 2D photonic system
从理论上研究了时间仓纠缠光子对在二维拓扑光子耦合环形腔系统中的输运。该系统实现了整数量子霍尔模型，使用一个合成的规范场，并表现出拓扑鲁棒的边缘状态。我们发现，通过边缘状态的运输保留时间相关的纠缠光子，而批量运输不保留这些相关性，并可能导致显着不必要的时间聚束或反聚束的光子。我们研究了无序对量子输运性质的影响;虽然边缘输运保持稳健，但体输运非常敏感，并且在强无序的极限下，体态变得局域化。我们表明，这种本地化表现为增强聚束/反聚束的光子。这种通过边缘态的拓扑鲁棒的相关性传输可以实现鲁棒的片上量子通信信道和延迟线，用于在光子的时间相关性中编码的信息。
2016-08-01 physics.optics quant-ph
Defect in Photonic Time Crystals
本文在光子时间晶体中引入孤立时间缺陷，发现其可在特定动量k_d处使透射率和反射率接近1，并通过调控缺陷的时间与介电特性控制光放大。
2023-04-19 physics.optics
