Tuning the phase in asymmetric multilayers
本研究构建含吸收层、无损层与理想导电金属的非对称共振多层膜腔，探究不同层排布下的反射光谱与相位变化，发现杂化共振模式与染料激子的强耦合，明确了激子/极化激元强耦合、拓扑暗态与相位调控的关联。
2023-07-24 physics.optics
Comparing omnidirectional reflection from periodic and quasiperiodic one-dimensional photonic crystals
我们确定的范围内的厚度和折射率的全向反射从准周期多层膜发生。通过诉诸的概念下的透射率曲线的面积，我们评估在一个系统的方式不同的准周期斐波那契多层膜的性能。
2005-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
All-optical diode action in asymmetric nonlinear photonic multilayers with perfect transmission resonances
研究了光在理想透射共振非对称克尔非线性多层膜中的传输。发现（BA）^k（AB）^k（AABB）^m型混合法布里-珀罗/光子晶体结构表现出明显的单向性（由于共振模式的强空间不对称性）和高透射性（由于存在完美的透射共振）。这导致具有低反射损耗的非线性光学二极管动作，而不需要泵浦光束或输入脉冲调制。通过稍微扰动完美的传输谐振条件，可以调谐光学二极管的工作状态，在最小化反射损耗和最大化存在单向传输的频率带宽之间进行权衡。在直接数值模拟中展示了光学二极管的作用，在一个方向上显示出>92%的透射率，在另一个方向上显示出约22%的透射率。通过解析和数值计算，观察到了非线性引起的完全透射谐振恢复效应。所提出的几何形状比以前报道的光子准晶体的基础上的设计具有优势。
2011-02-18 physics.optics
Few-layer hyperbolic multilayer for spontaneous emission enhancement
由金属层和电介质层交替组成的多层双曲型超材料在增强自发发射方面有着重要的应用。与传统的选择至少几十层的多层结构来实现量子发射器的可调谐Purcell效应相比，我们的数值计算表明，具有较少层数和较薄层数的多层膜将优于Purcell效应。这些发现归因于反射系数虚部随层数增加的负贡献，以及较薄金属层上表面等离子体激元模式之间的耦合较强。这一工作为优化二维光子源的局域光态密度增强功能提供了理论依据和实践指导。
2020-10-14 physics.optics
Optical properties of multilayer optics including negative index materials
负指数通过薄膜导纳形式主义重新审视。有效的指数和相位延迟与波传播通过负折射率层仔细定义和计算规则，很容易实现在标准的薄膜软件从这种方法。这种导纳的形式主义，然后使用恢复的主要功能的完美的透镜，并强调这种负折射率材料的好处，以提高四分之一波长布拉格反射镜和法布里-珀罗带通滤波器的性能。
2013-12-21 physics.optics
Multilayer metamaterial absorbers inspired by perfectly matched layers
我们推导出具有类似于完全匹配层（PML）的有效单轴特性的周期性多层吸收体。这种PML的近似表示是基于有效介质理论，我们称之为有效介质PML（EM-PML）。我们比较的空间反射光谱的分层吸收的PML材料，并表明，在忽略增益和磁性能，吸收器仍然功能。这开辟了一条路线，以创建电磁吸收器的真实，而不仅仅是数值应用，作为一个例子，我们介绍了一个分层的吸收器的波长$8$ ~ $μ$ m的SiO $_2$和NaCl。我们还表明，类似的圆柱形的核壳纳米结构来自平面多层也表现出非常好的吸收和反射性能，尽管不同的几何形状。
2014-06-07 physics.optics
Fourier Optics approach to imaging with sub-wavelength resolution through metal-dielectric multilayers
用于亚波长分辨率成像的金属-电介质叠层被视为线性等晕系统-傅立叶光学和标量衍射理论中流行的概念。在本文中，分层平面透镜是以点扩散函数为特征的一维空间滤波器。然而，取决于源的模型，具有亚波长分辨率的多层膜的点扩散函数的定义可以用几种方式来公式化。这里，在软源和硬电或磁源之间进行区分。这些定义中的每一个都导致了完美成像的不同含义。结果表明，对于亚波长分辨率的多层膜，PSF的一些简单解释，如PSF的宽度与成像系统分辨率的关系是不明确的。在具有亚波长尺寸PSF的分层系统的点扩散函数工程中必须观察到这些差异。
2010-06-18 physics.optics
Phase retrieval of reflection and transmission coefficients from Kramers-Kronig relations
研究了薄膜多层膜反射系数和透射系数的解析性质和无源性质。使用一个严格的形式主义的基础上逆亥姆霍兹算子，因果关系的原则和被动性的性质建立时，时间频率和空间波矢量连续在复平面。这一结果扩展了Kramers-Kronig关系可用于从强度推断相位的情况的范围。特别是，它严格表明，反射和透射系数的Kramers-Kronig关系保持有效，在一个固定的入射角。讨论了利用这些新关系的可能性。
2014-01-02 physics.optics
Moving forward with multilayer metastructures - simple design of complex optics
Ginzton Laboratory, Stanford University（斯坦福大学金兹顿实验室）
本文提出一种适用于大量层数的复杂多层光学元件的简单设计制备方法，基于2×2模块与梯形架构，可支持多种矩阵函数，应用于相位梯度测量相机、小波核卷积等场景。
2026-08-31 physics.optics
Understanding Optical Anisotropy in Multilayer γ-InSe and ε-GaSe
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；National Institute of Standards and Technology（国家标准与技术研究院）；Theiss Research, Inc.（泰斯研究公司）
本研究首次测量了γ-铟硒和ε-镓硒的各向异性折射率，揭示了其在多层半导体中的光学各向异性特性，为高性能光电设备设计提供了新途径。
2026-01-20 physics.optics
Multifunctional Resonant Wavefront-Shaping Meta-Optics Based on Multilayer and Multi-Perturbation Nonlocal Metasurfaces
光子器件很少对入射波前提供精细的空间控制和清晰的光谱控制。例如，在光学超颖表面中，单个超颖单元的局域模式在宽带宽上控制波前形状，而在许多单位单元上延伸的非局域晶格模式支持高质量因子共振。在这里，我们通过实验证明了在近红外中的非局部介电超颖表面，它提供了光的空间和光谱控制，实现了超透镜只在窄带共振上聚焦光，而不影响非共振频率。我们的设备实现这一功能，通过支持一个准束缚态在连续编码的空间变化的几何相位。我们利用这种能力，实验实现多光谱波前整形的多功能平台，其中一堆元表面，每个支持多个独立控制的准束缚态的连续，模具的光学波前在多个波长不同，但仍然保持透明的其余部分的光谱。这样的平台可扩展到增强现实和透明显示器中的应用的可见部分。
2022-01-25 physics.optics
Generalized scattering-matrix approach for magneto-optics in periodically patterned multilayer systems
我们在这里提出了一个概括的散射矩阵方法的描述电磁波在纳米结构磁光系统的传播。我们的形式主义使我们能够描述所有的关键磁光效应在任何配置周期性图案化的多层结构。该方法还可以应用于描述包括具有任何类型的光学各向异性的材料的周期性多层系统。我们说明了最近的一个实验中，横向磁光克尔效应的测量与周期性阵列的亚波长圆孔的铁膜的分析方法。我们表明，与实验一致，在这个系统中的表面等离子体激元的激发导致横向磁光克尔效应的共振增强。
2012-02-07 cond-mat.other physics.optics
A vectorlike representation of multilayers
我们求助于转向的概念，以提供一个几何表示的行动，任何无损多层，这可以被认为是类似的单位磁盘中的滑动向量在欧几里德几何。这种结构清楚地表明了多层膜组成中所产生的特殊效应。一个简单的光学实验揭示了维格纳角的外观进行了分析，在这个框架。
2004-07-20 physics.optics
Photonic band-gap engineering for volume plasmon polaritons in multiscale multilayer hyperbolic metamaterials
本文从理论上研究了大波矢波（体等离子体激元）在具有两层结构的多层双曲型超材料中的传播。我们表明，当一个亚波长的金属-电介质多层（“子结构”）的参数调制（“超结构”）在一个更大的波长尺度上，所产生的多尺度双曲型超材料中的体等离子体激元的传播受到光子带隙现象。通过改变超结构的几何形状，可以对这种等离子体激元进行很大程度的控制。当这种几何形状是周期性的时，由于布拉格反射而在体等离子体带内形成阻带。当在另外的周期性超结构中引入腔层时，法布里-珀罗性质的共振峰存在于阻带内。更复杂的上部结构的几何形状也被认为是。例如，分形Cantor类多尺度超材料被发现在体积等离子体带中表现出特征性的自相似光谱特征。多尺度双曲型超材料被证明是一个有前途的平台，大波矢体等离子体波，无论是被认为是作为一种新的信息载体或远场亚波长成像。
2014-04-17 physics.optics
Non-contact XUV metrology of Ru/B4C multilayer optics by means of Hartmann wavefront analysis
短波长成像、光谱学和光刻将特征长度尺度缩小到纳米。这对光学精加工公差造成了严格的限制，而这通常很难表征。事实上，即使是微小的表面缺陷也会降低这种光学器件的反射率和空间投影。在这项研究中，我们实验证明，哈特曼波前传感器的极紫外（XUV）波长是一种有效的非接触式分析方法，用于检测多层光学表面。实验在桌面实验室中进行，使用高次谐波产生作为XUV源。波前传感器用于测量XUV光束在球面Ru/B4 C多层膜反射镜上反射后的波前误差，扫描直径约40 mm的大表面。结果表明，该技术检测的像差在纳米范围内。
2018-06-22 physics.ins-det physics.optics
Tunable optical properties of multilayers black phosphorus thin films
黑磷薄膜可能提供有吸引力的替代窄间隙化合物半导体的光电子学跨越中到近红外频率。在这项工作中，我们使用有效低能汉密尔顿内的久保公式计算多层黑磷薄膜的电导率张量。多层黑磷的光吸收光谱随厚度、掺杂和光偏振态的变化而敏感。结合从红外吸收光谱获得的实验光谱，我们还讨论了所观察到的各向异性吸收光谱的带间耦合和无序的作用。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electro-optic and magneto-optic photonic devices based on multilayers photonic structures
在这项工作中，我们描述了不同类型的光子结构，允许可调的光子带隙后，施加外部刺激，如电场或磁场。我们回顾和比较两个多孔一维光子晶体：在第一个液晶已渗透在纳米粒子网络的孔隙，而在第二个的光学响应的电场的金属纳米粒子已被利用。然后，我们提出了一个一维光子晶体与铟锡氧化物（ITO）纳米粒子，我们提出了这个系统的电光调谐。最后，我们描述了一个微腔的缺陷模式，在近红外调谐的磁场，设想一个非接触式磁光开关。这些光学开关可以在ICT和电致变色窗中找到应用。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Multi-layer anti-reflection coats using ePTFE membrane for mm-wavelength plastic optics
针对高频毫米波塑料光学器件的减反射设计难题，提出利用分层压缩热粘合的 ePTFE 膜构建多层 AR 涂层，在宽半径内实现可调密度与厚度，结合其他聚合物层将反射率降至 0.2%-0.6%。
2024-07-24 astro-ph.IM physics.optics
Multilayer black phosphorus as a versatile mid-infrared electro-optic material
研究了用于中红外波段光调制的黑磷（BP）薄膜的电光特性。我们的计算表明，一个应用的面外电场可能会导致红色，蓝色，或双向移动BP的吸收边。这是由于场诱导的量子限制的Franz-Keldysh效应和Pauli阻塞的Burstein-Moss位移之间的相互作用。两种电吸收机制的相对贡献取决于掺杂范围、工作波长和BP膜厚度。为了验证概念，研究了在硅纳米线上覆盖BP的简单调制器配置。模拟结果表明，在量子限制的Franz-Keldysh制度下操作BP可以实现与石墨烯对应物相比改进的最大可达吸收以及功率效率。
2015-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical Second Harmonic Generation in Anisotropic Multilayers with Complete Multireflection of Linear and Nonlinear Waves using #SHAARP.ml Package
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
针对现有解析方法的近似误差，开发了开源包 SHAARP(ml)，通过实验基准测试，可准确计算各向异性多层膜中含多波多反射的光学二次谐波产生的闭式解。
2026-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Sliderule-like property of Wigner's little groups and cyclic S-matrices for multilayer optics
注意到多层光学中的2 × 2 S矩阵可以用Sp（2）群来表示，其代数性质与适用于两个类空维和一个类时维的洛伦兹变换群相同。还应指出的是，维格纳的小团体有一个sliderule一样的财产，使我们能够执行乘法加法。结果表明，这两个数学性质导致循环表示的S-矩阵的多层光学，在ABCD矩阵的情况下，激光腔。因此，可以将N层S-矩阵写为N个单层S-矩阵的乘法，得到相同的数学表达式，其中一个参数乘以N。此外，值得注意的是，在透镜光学的情况下，多层光学可以作为一个模拟计算机的收缩维格纳的小集团的内部时空对称性的相对论性粒子。
2003-03-25 hep-ph hep-th math-ph
From surface to volume plasmons in hyperbolic metamaterials: General existence conditions for bulk high-k waves in metal-dielectric and graphene-dielectric multilayers
我们从理论上研究了亚波长周期多层结构中宽带体大波矢（高k）传播波（如双曲型超材料中的体等离子体激元）的一般存在条件。描述的反射系数的广义共振极点的结构的单位细胞中的基本激发，并使用布洛赫定理，我们推导出解析表达式的大波矢传播解决方案的频带。我们应用我们的形式主义，以确定在两个重要的情况下存在的高k带：众所周知的金属电介质，最近推出的石墨烯电介质堆栈。我们证实，在薄金属层中的短程表面等离子体可以引起双曲超材料特性，并证明长程表面等离子体不能。我们还表明，石墨烯介电多层膜倾向于支持高k波，并探讨了这是可能的参数范围，证实了使用石墨烯的双曲色散材料的前景。该方法适用于各种各样的结构，如连续或结构化的微波，太赫兹（THz）和光学超材料。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generalized laws of reflection and refraction from transformation optics
基于变换光学，我们引入了另一组广义反射和折射定律（不同于[Science 334，333（2011）]），通过该定律，变换介质板被导出为元表面，对入射光的所有偏振产生异常反射和折射。
2012-02-27 physics.class-ph physics.optics
