Resonant-state expansion of light propagation in non-uniform waveguides
本文提出了一种新的精确而有效地计算非均匀波导中光传输的严格方法。满足出射波边界条件的均匀波导的谐振态形成了局部电磁场扩展的自然基础。使用这样的扩展在固定的频率，我们转换成一个普通的二阶矩阵微分方程的展开系数取决于沿波导的坐标的光在非均匀波导中传播的波动方程。我们说明了几个例子的非均匀的平面波导的方法，并评估其效率相比，非周期性傅立叶模态方法和有限元法，表现出一到四个数量级的改进。对于表现波动现象的其他物理学领域的应用，如声学和量子力学，也可以预期类似的改进。
2017-02-24 physics.optics
Resonant light-light interaction in slab waveguides: angular filters and spectral hole burning
研究了具有均匀和非均匀折射率芯层的平板波导中光孤子对低功率光的散射过程。我们观察到共振反射（法诺共振）以及共振传输的光孤子在一定的入射角。通过改变孤子强度和孤子与探测光束之间的相对频率失谐量，可以在实验上控制共振位置。
2005-10-12 nlin.PS physics.optics
Mie-resonant silicon waveguide for efficient coupling with excitonic emitters in InSe
实验研究了InSe薄膜面外激子发射体与硅Mie共振纳米盘波导的辐射耦合，通过激发Mie型磁偶极子共振，使950 nm处光致发光功率较传统肋形波导提升约2.5倍，为集成光子学片上光发射器提供了新可能。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical modulation at around 1550 nm in a InGaAlAs optical waveguide containing a InGaAs/AlAs resonant tunnelling diode
我们报道了在含有InGaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管（DB-RTD）的单极InGaAlAs光波导中1550 nm左右的光的电吸收调制。RTD峰谷过渡增加了波导上的电场，这通过Franz-Keldysh效应将芯材料吸收带边缘移动到更长的波长，从而改变了波导的光导特性。器件的低频特性显示在1565 nm处的调制高达28 dB。当直流偏置接近负微分电导（NDC）区域时，RTD光波导表现为与宽带宽电放大器集成的电吸收调制器，提供了比传统pn调制器更大的潜在优势。
2005-03-17 physics.optics
Resonant splitting in periodic T-shape photonic waveguides
用格林函数方法研究了周期性T形波导结构中光子的共振分裂现象。结果表明，除了在低频区有（n-1）次共振劈裂外，在透射谱的高频区还有（n-2）次共振劈裂。（n-2）重共振劈裂峰是由高准束缚态引起的，在高准束缚态中光子主要局域在收缩区而不是短截线中。对于这种准束缚态，短截线起势垒而不是势阱的作用，这与对应于（n-1）重分裂峰的低准束缚态的情况相反。这些谐振峰可以通过调整波导结构的周期数和几何形状来调制。
2016-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Resonant-state-expansion Born approximation for waveguides with dispersion
共振态展开（RSE）玻恩近似是一种严格的微扰方法，它是为电动力学和量子力学开放系统而发展起来的。对于媒体，可以描述这些类型的色散在相关的频率范围内，如光学玻璃，我表明，扰动RSE问题可以通过对角化的二阶本征值问题来解决。在零频率处的单共振的情况下，这被简化为广义本征值问题。结果使用解析可解的平面波导和硼硅酸盐BK7玻璃的参数，在波导宽度的扰动。比较了在所有频率上使用精确色散或在窄频率范围上使用近似色散的效率。我包括了波导的RSE玻恩近似的推导，以利用RSE计算的谐振，RSE是著名的玻恩近似的RSE扩展。
2016-08-14 physics.optics
Resonant-tunnelling-assisted crossing for subwavelength plasmonic slot waveguides
从理论上研究了两个垂直的亚波长等离子体缝隙波导的交叉特性。我们发现，当遇到纳米交叉，直接交叉的串扰约为25%，几乎相同的通过。根据对称性考虑和共振隧道效应，我们设计了紧凑的基于腔的结构。结果表明，在谐振状态下，串扰被消除，吞吐量达到1.模拟结果与耦合模型理论的结果一致。当考虑材料损耗时，由于模的对称性不变，串扰仍然被抑制。我们的研究结果可能会打开一种方法来构建纳米级交叉的高密度纳米等离子体集成电路。
2008-09-22 physics.optics
Resonant mode conversion in the waveguides with an unbroken and broken PT-symmetry
我们研究谐振模转换的PT对称多模波导，对称性破缺表现在连续的不稳定（外观的复杂的特征值）的相邻导模对。我们表明，有效的模式转换是可能的，即使在存在的谐振纵向调制的复折射率。PT对称结构中的谐振模式转换的显著特征是当增益/损耗系数接近临界值时谐振曲线的宽度急剧增长，在该临界值处发生对称性破缺。我们发现，在对称性破缺的系统中，指数增长模与稳定高阶模之间的共振耦合有效地稳定了动态耦合模对，并显着降低了总功率的平均增长率。
2014-10-09 nlin.PS physics.optics
Anti-resonant reflecting acoustic rib waveguides for strong opto-acoustic interaction
提出利用反谐振反射声波导（ARRAWs）在常规绝缘体上硅脊波导中限制弹性场，结合传统光学限制，实现了与特殊几何结构相当的高效后向受激布里渊散射增益。
2024-09-23 physics.optics
Optical coupling between resonant dielectric nanoparticles and dielectric waveguides probed by third harmonic generation microscopy
局域电磁模式和可忽略的欧姆损耗决定了亚波长全介电纳米粒子的兴趣日益增长。虽然详尽的研究量处理与自由空间电磁场的全介电纳米结构的相互作用，其性能作为集成的光子元件仍然没有解决。我们提出了一个实验研究的谐振亚波长硅纳米盘和非谐振硅波导之间的光耦合，探测三次谐波发生显微镜。通过将纳米盘放置在离波导不同的距离处，我们观察到三次谐波强度调制高达4.5倍。这种调制被分配到由它们耦合到波导和随后的调制它们的磁型共振引起的纳米盘内的局部场增强的变化。有趣的是，虽然波导提出了一个额外的损失通道的nanodisk，我们观察到的nanodisk内的局部场强的增加，通过严格的全波模拟验证。这项工作使全介电纳米粒子在光子芯片上的集成迈出了一步。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Second harmonic generation at 399 nm resonant on the $^{1}S_{0}-^{1}P_{1}$ transition of ytterbium using a periodically poled LiNbO$_{3}$ waveguide
我们展示了一个紧凑和强大的方法，用于产生一个399 nm的光谐振的$^{1}S_{0}-^{1}P_{1}$过渡镱使用单通周期性极化铌酸锂$_{3}$波导的二次谐波产生（SHG）。当将380 mW的798 nm基波功率耦合到波导时，在399 nm处获得的输出功率为25 mW。我们观察到，在6mW的低功率下，SHG功率在13小时内没有下降。所获得的倍频光已被用作注入锁定的种子光，这为激光冷却镱提供了足够的功率。
2016-05-23 physics.atom-ph physics.optics
Double Resonant Vertically Accessed Optical Waveguide Sensor
我们提出了一种新的波导传感配置相结合的两种效果，即，在一个单一的传感设备的两波干涉和多波干涉的优点。传感器通过三端口光栅从上方垂直访问，并且其读出可以在向上反射或波导模式下完成。两个输出信号的叠加导致取决于制造参数的各种传输特性曲线，这些特性曲线被优化以获得增强的灵敏度。传感器进行了分析，通过一个简单的散射矩阵模型，并通过充分的FDTD模拟确认。
2020-05-16 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Topological Sensing with Photonic Arrays of Resonant Circular Waveguides
我们提出了一个光子阵列的谐振圆形介质波导与亚波长光栅可以设计作为一个强大的和敏感的拓扑化学传感器。该设备可以通过不受大多数混乱来源影响的光子边缘模式检测微量的给定化学物质。我们在中红外线进行模拟，该模拟考虑了与强耦合光子晶格谐振器接触的化学分子引入的吸收损耗。由于器件的拓扑性质，其化学灵敏度与系统尺寸呈线性关系，并且可以在毫米级达到十亿分之一的范围。我们的研究结果表明，拓扑化学传感器可以使新的片上集成光子传感技术的发展。
2021-08-01 physics.optics
To the possibility of the "slow light" in the waveguides
为了获得“慢光”，提出了在波导中以高于原子共振频率的临界频率运动的原子。由于波导中没有共振模，原子保持了激发和相干。这种混合激发（电磁场+运动原子）的速度可以很低，甚至为零。为了获得“慢光”，提出了在波导中以高于原子共振频率的临界频率运动的原子。由于波导中没有共振模，原子保持了激发和相干。这种混合激发（电磁场+运动原子）的速度可以很低，甚至为零。
2005-12-22 physics.atom-ph physics.optics
Enhancement and inhibition of light tunneling mediated by resonant mode conversion
该研究提出利用微小纵向周期调制激发多模波导本征模的共振转换，通过高阶模重叠显著调控相邻波导间的光隧穿速率。
2014-01-10 nlin.PS physics.optics
Design of a Monopole Antenna Based Resonant Nanocavity for Detection of Optical Power from Hybrid Plasmonic Waveguides
提出了一种新型的等离子体波导耦合纳米腔与一个天线的混合等离子体波导本地化的光功率，并随后将其转换为电流。纳米腔被设计为法布里-珀罗波导谐振器，而微带天线由直接安装在波导终端的金属部分上的金属纳米棒制成，该金属部分充当导电接地。纳米腔与夹在天线和地面之间的天线馈电重合。来自波导的最大功率可以通过天线中以及纳米腔中的场谐振耦合到纳米腔中并在纳米腔中被吸收。模拟结果表明，在体积为220 × 150 × 60 nm $^3$的锗填充纳米腔中，可以吸收42%的光功率。该设计可以在纳米级光探测、亚波长光聚焦和操纵以及传感方面找到应用。
2013-12-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Meta Resonant Waveguide-Gratings Providing Selective Diffraction
在过去的十年中，已经见证了被称为超表面的各种新的平面光学器件的发展[1]。这些超颖表面依赖于各种各样的相移元件的阵列。本文的目的是提出一种新型的平面光学能够执行波前整形和光束重定向与高波长或角度选择性，以及一个固有的偏振选择性。这些新元件不依赖于局部相移，而是依赖于与谐振波导光栅（RWG）密切相关的分布式导模。这些新的光学元件被称为Meta谐振波导光栅（MRWG）。MRWG具有固有的相当低的纵横比，并且可以用现有的高通量制造方法（例如热压印和物理气相沉积（PVD））来生产，使得它们在工业上具有吸引力。与其许多自由度相关的多种设计选项实现了广泛的光学特性，例如颜色选择自由空间组合器和衍射耦合器配置。详细介绍了简单MRWG的特性，然后推出了一些变体来讨论一些关键设计参数的影响，并为复杂布置提供了通用设计方法。
2020-08-09 physics.optics
Resonant Parametric Photon Generation in Waveguide-coupled Quantum Emitter Arrays
本文提出波导耦合量子发射器阵列中时间调制共振频率产生参量光子的理论，将其解释为动力学卡西米尔效应，并证明可通过调制相位控制发射方向性与光子关联，同时揭示发射光谱对非谐性的依赖及单、双激发态共振。
2024-05-06 physics.optics quant-ph
In-plane resonant excitation of quantum dots in a dual-mode photonic-crystal waveguide with high $β$-factor
高质量的量子点单光子源是量子信息处理的关键资源。共振激发QD发射体可以极大地抑制退相干过程，并导致高度不可分辨的单光子产生。然而，以稳定和可扩展的方式实现严格的谐振激励，而不损害源的任何关键规格（效率，纯度和不可扩展性）仍然是一个挑战。在这项工作中，我们提出了一种新的双模光子晶体波导，实现了嵌入量子点的直接面内共振激发。该器件依赖于双模波导设计，其允许利用一种模式用于QD的激发，另一种模式用于以高效率收集发射的单光子。通过适当的工程的光子能带结构，我们提出了一种设计与单光子收集效率的$β> 0.95$连同单光子杂质的$ε< 5 \times 10^{-3}$在一个广泛的光谱和空间范围。该器件具有$\sim 50$ $μ$ m $^2$的紧凑覆盖区，并且将使得能够稳定和可扩展地激发多光子量子应用的多个发射器。
2021-12-01 physics.optics quant-ph
Terahertz quantum cascade lasers with thin resonant-phonon depopulation active regions and surface-plasmon waveguides
我们报道了三阱，共振声子减少太赫兹量子级联激光器与半绝缘表面等离子体波导和减少有源区（AR）的厚度。比较了厚度为10、7.5、6和5 μm的器件的阈值电流密度、最高工作温度、输出功率和AR温度。较薄的AR对外延生长的技术要求较低，并且导致器件的电加热减少。然而，发现7.5 μ m厚的器件在阈值处提供最低的电功率密度，因为它们代表了低电阻和低阈值增益之间的最佳权衡。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-resonant Bragg scattering four-wave-mixing at near visible wavelengths in low-confinement silicon nitride waveguides
本文在1.2米低限制氮化硅波导中演示非共振布拉格散射四波混频，测得创纪录的非线性品质因数约3.85 W^{-1}，证明该系统有望在可见光波段实现近单位量子相干频率转换。
2024-01-14 physics.optics
Timing and energy stability of resonant dispersive wave emission in gas-filled hollow-core waveguides
数值研究了抽运激光不稳定性对充气空芯波导中共振色散波发射产生的超短激光脉冲的能量和到达时间噪声的影响。我们发现，对于低泵浦能量，泵浦能量的波动被强烈放大。然而，当产生过程饱和时，共振色散波的能量可以比泵浦脉冲的能量显著地更少噪声。这适用于各种生成条件，同时仍然产生几个飞秒脉冲。我们进一步发现，即使保守估计的泵浦脉冲能量噪声，所产生的脉冲的到达时间抖动仍然远低于一个飞秒，并且光电离和等离子体动力学可以导致特殊的稳定性，对于某些生成条件。通过将我们的分析应用到按比例缩小的系统中，我们证明了我们的结果适用于基于小芯微结构光纤和大芯中空毛细管光纤的频率转换方案。
2021-04-22 physics.optics
Anti-resonant acoustic waveguides enabled tailorable Brillouin scattering on chip
提出悬浮反谐振声波导SARAWs，在SOI平台上以紧凑结构同时支持前向与后向SBS，实现超过6.4 dB净增益、27.6 GHz频移和1,960机械品质因数。
2024-01-23 physics.optics
Full resonant transmission of semi-guided planar waves through slab waveguide steps at oblique incidence
研究了具有尖角的平板波导。通过严格的数值实验，我们看看斜入射的半导平面波。超过某一临界角，辐射损失消失。因此，可以实现通过90度角配置的无损传播，其中剩余的导波仍然受到明显的反射和偏振转换。两个角的系统可以被视为类似于法布里-珀罗干涉仪的结构。通过调整两个部分反射器之间的距离，这里是90度角，可以识别在没有辐射损耗并且几乎没有反射的情况下传输半导平面波的阶梯状配置。对具有面内宽高斯分布的半导光束的模拟表明，这种效应在真实的3-D框架中仍然存在。
2015-10-28 physics.optics
Diffractive resonant radiation emitted by spatial solitons in waveguide arrays: towards a spatiotemporal supercontinuum generation
本文对克尔非线性波导阵列中空间孤子产生的衍射共振辐射进行了解析和数值研究。导出了孤子与辐射之间的相位匹配条件，并与直接脉冲传输模拟结果进行了比较。由于布里渊区的折叠色散导致一个奇特的反常孤子反冲，我们详细描述。施加在阵列上的线性电势产生光纤中拉曼自频移的模拟，现在仅应用于波数。我们证明，它是可能的，以模仿密切的时间光纤动力学，揭示了新的影响波数超连续谱的产生和“孤子自波数位移”的补偿所发射的衍射辐射。这项工作为设计独特的光学器件铺平了道路，这些器件可以产生具有可控方向性的光谱宽超连续谱。
2012-10-18 nlin.PS physics.optics
Dynamic diffractive resonant radiation in a linearly chirped nonlinear waveguide array
从理论和数值上研究了一维线性啁啾非线性波导阵列中离散孤子的演化。离散孤子在横向啁啾的WA中自加速，并发射出一个\textit{dynamic diffractive resonant radiation}（DifRR）。当孤子波数与线性辐射波相匹配时，出现辐射。与均匀WA不同的是，当波导信道啁啾时，即使输入孤子的波数为零，DifRR也能被激发。由于啁啾的横向调制概念上施加了一个线性势，它作为一个扰动孤子动力学，并导致一个单调的波数移动的传播波。利用微扰变分分析，我们确定了孤子波数的运动方程，并利用它建立了一个修正的相位匹配条件，该条件考虑了孤子波数的漂移，有效地预测了动态DifRR。由于自加速孤子与其初始波数的相互作用，产生了类似于双DifRR的惊人效应。我们利用修正的相位匹配关系来理解这种独特的双辐射现象，并在辐射波数计算中找到了与数值结果满意的一致性。
2020-05-22 physics.optics
Tunable dynamic Fano resonances in coupled-resonant optical waveguide
从理论上提出了一种利用微腔折射率的动态调制来实现光子结构中法诺共振的线型工程的方法。该方法的例子是考虑耦合谐振器光波导系统。一个精确的Floquet分析，耦合模理论的基础上，提出。根据静态结构是否维持局部模式，可以动态地产生两种不同的共振。在前一种情况下，出现单个Fano共振，其可以通过改变折射率调制幅度和频率来在频率和线宽两者上调谐。在后一种情况下，两个共振，在透射率的窄的非对称下降的形式，被发现，这可以重叠导致电磁感应的透明效果。
2015-05-15 physics.optics quant-ph
Slow waves in locally resonant metamaterials line defect waveguides
在过去的几十年里，人们一直致力于波的时间操纵，特别是专注于减缓其传播。在电磁学中，从微波到光学，以及在声学或弹性波中，慢波传播确实在很大程度上有利于应用物理和基础物理。例如，通过延迟线和缓冲器等组件的设计，它在模拟信号计算中至关重要，并且它是增加波/物质相互作用的先决条件之一。尽管广泛的社会的兴趣，研究主要是在光学随着波长缩放的结构化复合介质的发展，出现有前途的候选人紧凑的慢光组件进行。然而，它们的最小结构尺度阻止了它们被转换到波长从亚毫米到米的较低频率。在这篇文章中，我们建议克服这一限制，由于深亚波长尺度的局部共振超材料。在我们的方法中，在这里实施的微波制度，我们表明，在这样的复合介质中引入耦合谐振缺陷允许创建深亚波长波导。我们的实验表明，波，而在这样的波导中传播，表现出大大降低群速度。我们定性地解释了这种慢波传播的机制，并首先实验证明，然后数值验证，它可以被利用来调整速度，实现组指数ng高达227在相对较大的带宽。最后，我们强调我们的线缺陷慢波波导在局部谐振超材料的三个有益的后果：深亚波长尺度，非常大的群指数和慢波传播不会发生在急剧的带宽减少的代价。
2017-07-07 physics.optics
Integrated Optical Dipole Trap for Cold Neutral Atoms with an Optical Waveguide Coupler
集成光学偶极阱利用双色（红、蓝失谐）行波场捕获冷中性原子。为了实现纵向限制，我们建议使用集成光波导耦合器，它提供了一个电势梯度沿光束传播方向足以限制原子。这种集成的光学偶极阱由于其小的模面积可以支持具有大光学深度的原子系综。它的准TE 0波导模式具有优势的HE 11模式的一个陷阱，与小的非均匀塞曼加宽区。纵向限制消除了对1-D光晶格的需要，减少了碰撞阻塞的原子负载，潜在地产生更大的系综。波导阱允许与纳米制造技术的可缩放性和可集成性。我们分析了这种集成原子阱的潜在性能。
2013-03-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
3D-printed Terahertz Photonic Bandgap Waveguide-based Fluidic Sensor
研究了一种工作在THz波段的基于布拉格波导的谐振式流体传感器。采用熔融沉积建模3D打印技术来制造传感器，其中液体分析物在集成到波导包层中的微流体通道中流动。分析物的折射率相关的谐振缺陷状态支持的流体通道的探测通过跟踪所产生的吸收下降和波导传输光谱上的芯引导模式的相位变化。所提出的流体传感器可以在应用化学和生物传感中打开新的机会，因为它提供了一种用于监测流动液体中的折射率变化的非接触式测量技术。
2019-06-16 physics.optics
Resonant enhancement of second harmonic generation in 2D nonlinear crystal integrated with meta-waveguide: analytical vs numerical approaches
本文建立了解析理论，研究二维非线性晶体与介电超表面波导混合结构中泄漏模式和准BIC共振对二次谐波产生的增强机制，揭示其效率限制因素并阐明二次谐波衍射光束的非局域起源。
2025-11-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant Bloch-wave beatings
本文在具有横向折射率梯度的多模周期弯曲波导阵列中引入布洛赫波拍频。这种新现象表现在布洛赫振荡的振幅周期性急剧增加，布洛赫振荡伴随着由单个波导引导的模式的谐振转换。布洛赫波拍被认为是最明显的谐振模式转换的长度时，大大超过布洛赫振荡的纵向周期。拍频随波导弯曲幅度的减小而减小，而拍频幅度则受到来自Floquet-Bloch晶格谱第二允许带的Bloch振荡幅度的限制。
2014-05-28 nlin.PS physics.optics
Subwavelength Meta-Waveguide Filters and Meta-Ports
提出了一种基于局域谐振超材料（LRM）的小型化波导滤波器设计新技术。我们实现了超小超材料滤波器（元滤波器），利用一个亚波长（亚λ）的引导机制在消逝的空芯波导，这是由小谐振器加载。特别是，我们使用复合钉管波导（CPPWs）从一个中空的金属管加载一组谐振销，这是由深亚波长距离间隔开。我们证明，在这样的结构中，多重共振散射成核的子λ模式与可定制的带宽低于诱导的杂交带隙（HBG）的LRM。子λ导模和HBG分别在有限长度的CPPW中诱导通带和抑制带，从而产生滤波器，其主要特性在很大程度上与谐振夹杂物的特定布置解耦。为了保证与现有技术的兼容性，我们提出了一种独特的亚波长方法来匹配小型CPPW滤波器的标准波导接口，我们称之为元端口。最后，我们建立和测试一个家庭的低和高阶超紧凑型铝CPPW滤波器在Ku波段（10- 18 GHz）。我们的测量表明，可定制的带宽和鲁棒性的通带对几何缩放。3D打印的原型比传统滤波器小一个数量级，也比传统滤波器轻一个数量级，并且与标准波导接口兼容，可能会在未来的卫星系统和5G基础设施中找到应用。
2021-07-02 physics.app-ph physics.optics
Mode conversion in nonlinear waveguides stimulated by the longitudinal bi-harmonic refractive index modulation
我们研究了非线性波导中的谐振模式转换的具体特征，其参数的双谐波纵向调制，其中包括波导深度的变化，以及它的弯曲（在一维情况下）或螺旋（在二维情况下）。我们证明了同时激发不同的奇偶校验和拓扑结构的能量权重可控的高阶模式的可能性。输出模式组成对输入功率的变化和与谐振调制频率的失谐高度敏感。
2014-02-21 nlin.PS physics.optics
Dynamical light control in longitudinally modulated segmented waveguide arrays
我们解决光在分段波导阵列中的传播，其中折射率在相邻波导中被纵向调制，从而耦合强度沿传播方向变化。因此，在谐振段中，耦合可以被抑制，因此光保持局部化，而在失谐段中，耦合导致复杂的切换场景，其可以通过堆叠几个谐振和非谐振段来控制。通过调谐调制频率和波导段的长度，可以控制光在输出波导中的分布，包括将所有光定位在所选输出通道中。
2011-06-03 nlin.PS physics.optics
Enhancement of Luminescence of Quantum Emitters in the Epsilon-Near-Zero Waveguide
我们报告了一个共振增强的发光强度从集成的CdS/ZnS量子点嵌入在纳米矩形光子波导工作在ε近零制度。
2020-04-18 physics.optics
Mimicking the nonlinear dynamics of optical fibers with waveguide arrays: towards a spatiotemporal supercontinuum generation
我们用数值方法证明了当长脉冲发射到系统中时，在具有克尔非线性的波导阵列中产生的所谓衍射共振辐射的时空版本的形成。衍射共振辐射的相位匹配条件，我们已经发现较早的连续波光束也适用于时空的情况下。通过引入线性势，可以引入线性脉冲的中心波数的连续移位，而在非线性情况下，可以证明孤子自波数移位可以通过衍射共振辐射的发射来补偿，其方式与光纤中所做的非常相似。这项工作为设计独特的光学器件铺平了道路，这些器件通过利用光纤和波导阵列的组合物理特性来产生具有可控方向性的光谱宽超连续谱。
2013-05-31 nlin.PS physics.optics
Modeling of a Resonant Tunneling Diode Optical Modulator
双势垒共振隧穿二极管在单极光波导内的集成提供了宽带宽上的电增益。由于双势垒共振隧穿二极管引入的非线性效应，InGaAlAs/InP单极光波导既可用作光调制器，又可用作光探测器。模拟结果与初步实验结果一致，在1520 nm ~ 1600 nm波长范围内，器件的最佳调制深度可达23 dB，啁啾参数在-1 ~0之间。
2005-04-01 physics.ins-det physics.optics
Filter-free single-photon quantum dot resonance fluorescence in an integrated cavity-waveguide device
嵌入微柱腔中的半导体量子点在共振泵浦下具有良好的单光子发射性能。通常，相同的空间模式用于共振激发量子点和收集发射的单光子，需要交叉偏振以减少非耦合散射的激光。这本质上将源亮度降低到50%。关键是，对于某些量子应用，从产生到检测的总效率必须超过50%。在这里，我们展示了一种共振激发方法来创建没有任何交叉偏振的单光子，实际上没有任何过滤。它潜在地提高了单光子速率和收集效率，并简化了操作。这种集成器件允许我们使用连接的波导在器件平面中的几个腔中共振激发单量子点状态，而腔增强的单光子荧光在高斯模式下垂直（片外）定向。我们希望这种设计成为更大芯片级量子光子学的原型。
2019-10-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Ultra-low voltage resonant tunnelling diode electroabsorption modulator
将双势垒共振隧穿二极管（RTD）嵌入到单极性InGaAlAs光波导中，在1550 nm左右的光波长处产生了非常低的驱动电压的电吸收调制器（EAM）。波导芯内RTD的存在在波导的电流-电压（I-V）特性中引入了高非线性和负微分电阻。这使得波导芯上的电场分布强烈地依赖于偏置电压：当电流从峰值减小到谷值时，耗尽芯上的电场增加。耗尽层中的电场增强导致Franz-Keldysh吸收带边发生红移，这是电吸收效应的原因。低至100 mV的高频交流信号可诱导电场高速切换，从而在略低于波导芯带隙能量的光子能量下产生显著的光调制（高达15 dB）。该器件与传统p-i-n型EAM之间的关键区别在于RTD的隧穿特性用于切换穿过纤芯耗尽区的电场; RTDEAM本质上具有集成电子放大器，因此需要相当少的切换功率。
2005-03-11 physics.ins-det physics.optics
Low-threshold bistability of slow light in photonic-crystal waveguides
我们分析了光通过耦合到克尔非线性腔的光子晶体波导侧的谐振传输，并演示了如何设计结构几何形状以实现慢光区超低功率的双稳态和全光开关。我们表明，在这样的结构中的共振品质因数的比例成反比的光在共振频率的群速度，从而无限增长的慢光制度。因此，在这种结构中，全光开关所需的功率阈值与群速度的平方成比例，在慢光状态下迅速消失。
2008-04-25 physics.optics
Polaron effect in waveguide quantum optomechanics
该研究探究了一维波导附近光学捕获原子的量子化机械运动对极化子模式传播的影响，发现共振声子辅助混合引发的极化子效应可形成新带隙与弱色散态，为量子光学应用及冷原子波导量子电动力学实验的控制增强提供新可能。
2024-11-26 cond-mat.quant-gas physics.optics
Topological Flat Band and Parity-Time Symmetry in a Honeycomb Lattice of Coupled Resonant Optical Waveguides
二维耦合谐振光波导（CROW）具有拓扑边缘态，为设计集成拓扑光子器件提供了一个有效的平台。在本文中，我们提出了一个实验上可行的二维蜂窝CROW光子结构的设计。特征光学系统在布里渊区的不同位置上具有二重和三重狄拉克点。由赝自旋轨道相互作用实现的有效规范场通过狄拉克点打开了拓扑非平凡的带隙。空间晶格的几何形状允许破坏性的波干涉，导致在电信频率范围内的三重狄拉克点附近的无色散的、接近平坦的能带。这种非平凡的近平带产生拓扑保护的边缘状态。讨论了非厄米增益/损耗介质对蜂窝CROW器件的物理效应。广义的增益-损耗晶格的奇偶时间对称性的增益和损耗在相对的锯齿形边缘，导致纯粹的增益或损耗边缘通道。同时，扶手椅边界上的增益和损耗效应相互抵消，在非厄米光学系统中产生无耗散的边缘态。这些特性决定了它在偏振器、光耦合器、分束器和慢光延迟线等光学器件中的重要性和潜在应用。
2018-01-31 physics.optics
Resonant Energy Transfer and Collectively Driven Emitters in Waveguide QED
本研究在波导量子电动力学中直接观测到两个远距离发射体间的共振能量转移，并演示了集体驱动方案以选择性填充亚辐射态，从而抑制发射，为多发射体系统的量子纠缠生成和鲁棒光子态制备提供了新途径。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Resonant dispersive wave emission in hollow capillary fibres filled with pressure gradients
充气空芯波导中的共振色散波（RDW）发射是产生从真空紫外到近红外的飞秒激光脉冲的一种有效技术。在这里，我们调查深紫外RDW发射在一个中空的毛细管纤维充满纵向气压梯度。我们获得广泛的恒定压力的情况下，通过应用一个令人惊讶的简单的缩放规则的气体压力和研究的能量依赖的色散波谱的详细模拟相似的排放。我们进一步发现，除了使无色散传输到实验目标，降低梯度也减少了波导本身内的脉冲拉伸，并且可以通过使用短波导产生持续时间为3 fs的变换限制脉冲。我们的研究结果阐明了这种频率转换技术的基本动力学，并将有助于充分利用它在超快科学及其他领域的应用。
2020-08-21 physics.optics
Doubly resonant enhancement of second-harmonic generation with in-plane phase matching in plasmonic metasurfaces on an AlInP slab waveguide
Department of Applied Physics, Aalto University（阿尔托大学应用物理系）；Engineered Nanosystems Group, Aalto University（阿尔托大学工程纳米系统小组）
研究在AlInP平板波导上的等离子体超表面中，通过高Q导模共振的面内相位匹配增强二次谐波产生。采用金纳米盘周期性阵列的混合超表面，实验和模拟表明双共振条件下二次谐波增强，为实现高效超表面频率转换器提供策略。
2026-07-10 physics.optics
Terahertz amplification by injection locking of waveguide resonant tunneling diode
针对太赫兹振荡器难以兼顾高功率与低相位噪声的问题，提出利用双波长布里渊激光器对波导共振隧穿二极管进行注入锁定的混合方案，在260 GHz下实现40 dB增益并验证了低相位噪声特性。
2025-09-17 physics.app-ph physics.optics
Enhanced THz extinction of single plasmonic antennas with conically tapered waveguides
我们通过实验证明了由两个具有三角形形状和面对顶点的n掺杂Si单体形成的单个等离子体领结天线对太赫兹辐射的共振消光。该演示是通过将天线放置在锥形波导的输出孔径处来实现的，这将天线位置处的入射太赫兹场的强度增强了10倍。波导还抑制了背景辐射，否则该背景辐射被传输而不被天线散射。支持局部表面等离子体激元的蝴蝶结天线具有相关性，因为它们能够共振增强分隔两个三角形元件的间隙处的场强。该间隙具有亚波长尺寸，这允许太赫兹辐射的浓度超过衍射极限。蝴蝶结等离子体天线和锥形波导的组合可以用作放置在间隙中的单个纳米结构的远场THz时域光谱的平台。
2012-08-20 physics.optics
Collective nuclear excitation and pulse propagation in single-mode x-ray waveguides
Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿大学）；Helmholtz-Institut Jena（亥姆霍兹研究所耶拿）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）
研究通过单模x射线波导中集体共振激发实现了x射线传播，揭示了两种不同集体发射特征，并提出统一理论模型，为硬x射线波导量子电动力学提供新平台。
2025-04-16 physics.acc-ph physics.optics quant-ph
Exciton-polariton emission from organic semiconductor optical waveguides
我们用光激发掺杂J聚集染料分子的聚合物平板波导，并在室温下测量了强耦合波导激子极化激元模的漏发射。我们表明，波导激子极化激元的动量可以通过修改激子波导的厚度来控制。平板激子波导中非共振泵浦激子衰减为径向对称的横电和横磁强耦合激子波导模。这些泄漏到具有径向和方位角偏振的光锥。
2011-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
All-optical switching, bistability, and slow-light transmission in photonic crystal waveguide-resonator structures
我们分析了光子晶体波导与克尔非线性光子晶体谐振腔的线性和非线性共振传输。首先，我们扩展了标准的耦合模理论分析，光子晶体结构，并获得明确的双稳态阈值和传输系数的解析表达式，提供了详细了解与这些结构的可能性的基础。接下来，我们讨论了标准的耦合模理论的局限性，并提出了一种替代的分析方法的基础上，使用格林函数法推导出的有效的离散方程。我们发现，离散性质的光子晶体波导允许一种新的，几何驱动的增强非线性效应，通过移动谐振器的位置相对于波导，从而提供了一个额外的控制谐振波导传输和法诺谐振。我们进一步证明，这种增强可能会导致降低的双稳阈值和开关功率的非线性器件的几个数量级。最后，我们表明，采用这样的增强是至关重要的慢光光子晶体波导的全光器件的设计。
2006-05-18 physics.optics
Fano resonance lineshapes in a waveguide-microring structure enabled by an air-hole
我们提出并证明，通过简单地插入一个空气孔的波导侧耦合与微波谐振器（MRR），传输谱呈现法诺线型在所有的谐振模式。从制作的器件测量，Fano线型的斜率超过400 dB/nm，消光比超过20 dB。我们将其归因于空气孔引起的相移之间的离散谐振模式的MRR和连续传播模式的总线波导，这修改它们的干涉线型从对称的洛伦兹到不对称的法诺。从不同的位置和直径的空气孔的设备，不同的Fano不对称参数提取，验证空气孔引起的相移。这种用于实现Fano谐振线型的空气孔辅助波导MRR结构具有设计简单、占用空间小、加工误差容限大以及工作范围宽等优点。它对扩展和提高片上磁共振器件的性能具有很大的潜力，包括传感器、开关和滤波器等。
2019-07-04 physics.optics
Independent operation of two waveguide-integrated quantum emitters
本文在光子集成电路中通过隔离p-i-n结电调谐两个量子点至相同波长并利用双模波导共振激发，实现了多空间模式片上单光子产生及(79±2)%的双光子干涉可见度，为扩展确定性单光子源提供了关键使能方案。
2023-07-04 physics.optics quant-ph
Fast atom-photon entangling gates with a superconducting coplanar waveguide
超导共面波导中原子与微波光子之间的纠缠可以实现量子混合器件以及静态和飞行量子比特的接口。本文研究了在超临界阱附近囚禁的中性原子和超临界阱中的微波模之间的一步控制Z ~（C $_{\text{Z}}$）门，它是[J. D. Pritchard等人，A 89，010301（R）（2014）]。门协议是简单的，并且需要一个激光脉冲来激发中性原子的基态和里德伯态之间的跃迁。
2022-12-13 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
