Laser Doppler Imaging of Microflow
我们报告了一个试点研究与宽场激光多普勒检测计划用于执行激光多普勒测速和粒子播种微流成像。携带本地散射体（粒子）的动态光场，作为在每个散射事件的动量转移的结果，在时间频率域进行了分析。该装置是基于外差数字全息，这是用来映射在一个可调的频率与多像素探测器的物平面中的散射场。我们表明，宽场外差激光多普勒成像可用于定量微流诊断;在本研究中，多普勒频移的一阶矩的地图被用作颗粒速度的多普勒签名的定量和方向估计。
2013-12-21 physics.optics
Heterodyne coherent detection of the electric field temporal trace emitted by frequency-modulated comb lasers
本研究利用低噪声飞秒脉冲梳作为本振源，结合双梳外差探测与多外差信号时域分析，揭示了调频梳激光器电场振幅和相位正交分量的时间轨迹，并证实了量子级联激光器频率梳的调频行为与高相干性。
2024-12-24 physics.ins-det physics.optics
Auto-heterodyne characterization of narrow-band photon pairs
本文描述了一种通过检测非简并光子对在分束器处干涉时的时间相关拍音来测量光子对联合谱的技术。该技术实现了一个时间模拟的Ghosh-Mandel效应与一个光子计数器和时间分辨的Hong-Ou-Mandel干涉与两个。它非常适合于表征光子对，每个光子可以与单个原子物种相互作用，这是研究最近预测的亚波长原子阵列中的光子-光子相互作用所需要的。用这种技术，我们表征光子对腔增强参量下转换与带宽$\approx$ 5 MHz和频率分离的$\sim$ 200 MHz附近的D $_1$线的原子Rb。
2021-07-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
3D exploration of light scattering from live cells in the presence of gold nanomarkers using holographic microscopy
在本文中，我们探讨了在40 nm金纳米标记物存在下，暗场照射活3T3细胞的光散射的3D结构。为此，我们使用一个高分辨率的全息显微镜结合离轴外差几何和相移采集的数字全息图。散射场的3D重建的比较研究使我们能够定位金标记，其产生与细胞结构相反的明确定义的明亮的散射图案，其没有角度倾斜并且沿着光轴（z）清楚地定位。这种表征是金生物纳米标记物存在的明确标志，并验证了数字全息显微镜在活体细胞中将它们与背景信号区分开来的能力。
2011-12-21 physics.optics
Thermal-light heterodyne spectroscopy with frequency comb calibration
精密激光光谱学是原子和分子物理学的许多发展以及相关技术（如原子钟和传感器）进步的关键。然而，在重要的光谱场景中，如天文学和遥感，光是热源，干涉或衍射光谱仪通常取代激光光谱。在这项工作中，我们采用基于激光的外差辐射测量测量非相干光源在近红外和引入技术的绝对频率校准与激光频率comb. Measuring太阳的连续谱，我们得到一个信噪比，匹配的基本量子限制的预测给出的热光子分布和我们的系统的效率，带宽和平均时间。在分辨率R~ 1，000，000的情况下，我们在10分钟内确定太阳光谱中的铁谱线的中心频率到亚MHz的绝对频率不确定度，分数精度为线宽的1/4000。此外，我们提出的概念，利用折射光束整形，以减少指向不稳定性的影响，由100倍，和频率梳状复用，以增加数据采集速率和光谱带宽的可比因素。总之，我们的工作带来了电信光子学的力量和频率梳计量的精度，激光外差辐射测量，太阳和天文光谱，遥感和精确的多普勒测速的影响。
2022-02-04 astro-ph.IM physics.optics
Spin noise spectroscopy of randomly moving spins in the model of light scattering: Two-beam arrangement
本文给出了自旋载流子随机运动的体介质中自旋噪声信号形成问题的严格解析解。在具有波动不均匀性的介质中的光散射模型中进行处理。随着传统的单光束，几何形状，我们考虑双光束的安排，与辅助（“倾斜”）光束外差的光检测器上的散射场照射的主光束。它示出的自旋噪声信号中检测到的双光束的安排是高度敏感的运动（扩散）的自旋载流子内的照明体积，从而可以提供额外的信息自旋动力学和空间相关性的自旋极化在体积介质。我们的定量估计表明，在实际的实验条件下，自旋扩散可以强烈抑制自旋噪声信号在两束几何。这种抑制的机制类似于飞行时间展宽的机制，其临界距离由两个光束的空间干涉周期而不是由光束直径确定。
2017-09-21 physics.optics
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
Holographic microscopy for the three-dimensional exploration of light scattering from gold nanomarkers in biological media
探索了用40 nm金纳米标记物标记的暗场照明活3T3细胞的光散射的3D结构。为此，我们使用一个高分辨率的全息显微镜结合离轴外差几何和相移采集的数字全息图。使用提供纵向不失真3D图像的新颖3D重建方法获得图像。散射场的3D重建的比较研究允许我们定位金标记，其产生与细胞结构相反的、明确定义的明亮的散射图案，其不成角度地倾斜并且沿着光轴清楚地定位。这种表征是金生物纳米标记物存在的明确特征，并验证了数字全息显微镜将其与活细胞中的背景信号区分开来的能力。
2012-10-11 physics.bio-ph physics.optics
Depolarized guided acoustic wave Brillouin scattering in hollow-core photonic crystal fibers
利用量子噪声限制的光外差探测技术，我们观测到了光在空芯光子晶体光纤中传输时的偏振噪声。我们比较的噪声频谱的一个标准的光纤，发现增加的噪声，即使光主要是在空气中传输的空芯PCF。结合我们在空芯光子晶体光纤的声学振动模式的模拟，我们提供了一个解释的偏振噪声与导声波布里渊散射（GAWBS）的变化。在此，空芯PCF中的声振动通过调制光子晶体结构的几何形状来影响有效折射率，而不是如在实芯光纤中那样调制光纤芯中的应变。这在由光子晶体结构引导的光中引起偏振噪声。
2015-08-06 physics.optics quant-ph
Time-domain Brillouin scattering theory for probe light and acoustic beams propagating at an angle and acousto-optic interaction at material interfaces
本研究建立了成角度传播的相干声脉冲与光脉冲束的时域布里渊散射理论，揭示了声致波包特征的影响因素与界面处的瞬态动力学，表明单点实验可同时确定掩埋界面的深度与取向。
2023-07-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tunable, Stable Source of Femtosecond Pulses Near 2 μm via Supercontinuum of an Erbium Mode-Locked Laser
利用铒锁模激光器的超连续谱展宽技术，研制了一个2 μm超短光脉冲源。输出光谱范围为1000 ~ 2200 nm，平均功率为250 mW。在2000 nm区域的光谱的一部分，对应于小于6个光周期，实现了39 fs的脉冲宽度。用窄线宽连续波激光器对自由运转锁模激光器进行外差测量，得到了在10 kHz分辨率带宽内信噪比为45 dB的近散粒噪声限制拍音。在整个超连续谱范围内研究了宽带系统的相对强度噪声，光谱的2000 nm部分的积分相对强度噪声为0.0017。系统的长期稳定性进行了表征，并发现在整个超连续谱的光谱强度波动是高度相关的。由于激光噪声特性的光谱限制进行了讨论。
2014-10-01 physics.optics
An Approach to 2D Photodetectors - Absorption of Bloch Surface Waves Using Nanometric Thin Graphene Layers
研究了作为二维光学基础的多层介质平台。在本文中，我们提出，据我们所知，在石墨烯层的存在下的布洛赫表面波的吸收的第一个实验演示。石墨烯层先前已经通过CVD在Cu箔上生长并且通过PMMA-湿转移方法逐层转移。我们利用全内反射配置和多外差扫描近场光学显微镜作为远场耦合方法和近场表征工具，分别。的吸收量化的布洛赫表面波的传播长度。在单层石墨烯的存在下，观察到表面波的传播长度的显著下降（约短17倍）。
2018-01-22 physics.optics
Universal behavior of the scattering matrix near thresholds in photonics
散射阈值及其相关的光谱平方根分支点在光子学中是普遍存在的。在这封信中，我们表明，散射矩阵有一个简单的普遍行为散射阈值附近。我们使用么正性，互易性和时间反演对称性来构建一个双参数模型的阈值附近的两端口散射矩阵。我们在三种不同的光学系统中证明了这种普遍的行为，即光子晶体平板，平面介电界面和不同宽度的金属波导之间的结。
2021-07-05 physics.optics
Quantitative scattering theory of near-field response for 1D polaritonic structures
针对散射型扫描近场光学显微镜解读极化激元结构近场测量结果的难题，提出基于转移矩阵法的一维极化激元结构近场响应定量散射理论，高效准确关联近场响应与物理特性，可扩展至波导旁原子等系统。
2023-07-21 physics.optics
Mie scattering of Laguerre-Gaussian beams: photonic nanojets and near-field optical vortices
研究了用远场匹配方法重构的拉盖尔-高斯（LG）光束的米氏散射。理论结果被用来分析纯方位角LG光束的近场区域的光场，其特征在于一个非零的方位角模式数$m_{LG}$。发现模式数$m_{LG}$对光子纳米射流的形态和与电场分量相关的光学涡旋的近场结构具有深远的影响。
2014-01-29 physics.optics
Scattering of evanescent wave by two cylinders near a flat boundary
用边界积分方程法数值求解了两种介质交界面附近的介质柱和金属柱对倏逝波散射的二维问题。提出了一种特殊的格林函数来避免无穷积分。分别用圆形和长椭圆柱模拟近场光学显微镜中的样品和探针。计算了探针圆柱中平面的能流随位置的变化。
2011-05-15 physics.optics
Topological reorganization of near-field energy flow governing scattering transitions in subwavelength rectangular grooves
研究揭示亚波长矩形沟槽散射转变由近场能量流拓扑重组调控，通过分析电磁场与坡印廷矢量揭示能量传输重构机制。
2025-12-18 physics.optics
High-fidelity near-diffraction-limited projection through scattering with reference-less transmission matrix
本文提出一种无参考透射矩阵方法，通过仅强度测量计算检索TM并优化求解，实现多模光纤中高保真近衍射极限投影，简化装置并提升图像质量。
2024-09-24 physics.optics
Spontaneous and Stimulated Raman Scattering near Metal Nanostructures in the Ultrafast, High-Intensity regime
拉曼散射中包含原子反转可以显着改变等离子体环境中的场动力学。我们的计算表明，大的本地字段和飞秒脉冲相结合，以产生：（i）内的热点人口反转;（ii）增益饱和;和（iii）转换效率的特征在于开关式过渡到受激制度，跨越12个数量级。虽然在拉曼散射原子反转通常被忽略，我们证明，在某些情况下，充分考虑的动力学的布洛赫矢量是必需的。
2013-05-02 physics.optics
Nanotips for 0.5THz scattering scanning near field microscopy
本文提出了一种用于0.5THz散射扫描近场显微镜的纳米探针设计方法，通过全波仿真和偶极矩分析建立综合模型，优化探针参数，实现了40 nm的空间分辨率和优异的散射效率，为太赫兹波散射近场显微镜提供定制化探针设计途径。
2023-07-03 physics.optics
Wave scattering by PT-symmetric epsilon-near-zero periodic structures
研究了PT对称的ε-近零（ENZ）周期性损耗增益平衡层堆的光学特性。确定了周期性对单向隧穿现象和对称性破缺的影响。所进行的分析提供了洞察力的主要特征的二次谐波（SH）生成的ENZ PT对称周期性结构。
2015-05-11 physics.optics
Near Field Speckles
弹性光散射已被广泛用于研究样品的非均匀折射率的长度尺度从一个微米的分数到一个毫米的分数。通常，宽激光束被发送通过样品，并且以任何角度散射的光由远场中的检测器测量。在这个博士学位。在这篇论文中，我描述了三种新的测量散射强度的技术：hOmoyne近场散斑（ONFS），hEterodyne近场散斑（ENFS）和Schlieren-like近场散斑（SNFS）。基本上，实验装置包括通过样品的宽激光束;透镜在CCD传感器上形成距离细胞给定距离的平面图像。近场图像显示散斑，因为它是由来自随机样品的光的随机干涉形成的。我表明，在适当的条件下，这样一个字段的关联函数密切反映的关联函数的调查样品;此外，在一般情况下，从关联函数的散斑场是可以计算的散射强度。我提出的第一次数学推导的工作公式的三种技术，和实验结果。
2009-07-20 physics.ins-det physics.optics
Epsilons Near Zero limits in the Mie scattering theory
经典的Mie理论-均匀球形粒子的电磁辐射散射-被认为是在粒子和周围介质的材料分别在零极限附近的介电常数。揭示了散射横向电场（TE）的最大值为周围介质材料的介电常数接近零极限。研究了相应散射粒子的有效多极极化率。研究了在介质折射率接近于零的情况下，球形粒子在周围介质中的聚集体实现磁偶极共振并由此构造负折射率超材料的可能性。
2009-10-17 physics.optics physics.plasm-ph
Time-resolved SNOM via phase-domain sampling
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学化学研究所）；Abteilung Physikalische Chemie, Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所物理化学部）
本文提出一种基于200kHz激光系统和伪锁相调制的时域SNOM新方法，通过相域采样绕过奈奎斯特极限，成功测量了WS₂单层和多层区域的动态介电函数。
2026-04-15 cond-mat.other physics.optics
Generalized Mie theory for full-wave numerical calculations of scattering near-field optical microscopy with arbitrary geometries
本文提出基于广义Mie散射方法的全波电动力学数值计算框架，用于任意几何构型散射体的散射型扫描近场光学显微镜近场对比度计算，并展示了其在双曲声子极化激元耦合和核壳增强散射中的应用。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Predicting Scattering Scanning Near-field Optical Microscopy of Mass-produced Plasmonic Devices
散射扫描近场光学显微镜使光学成像和表征等离子体器件的纳米级分辨率远低于衍射极限。该技术使开发人员能够探测和理解在制造的热辅助磁纪录头中的波导耦合等离子体天线。为了验证和预测结果，并从实验测量中提取信息，这是物理上可比的模拟，一个模型被开发成预期的近场测量，使用特定的散射扫描近场光学显微镜物理参数的模拟电场。在本文中使用的方法证明，散射扫描近场光学显微镜可以用来确定临界子衍射限制的光场限制，这是一个至关重要的计量要求，为未来的纳米光学，半导体光子器件，和生物传感的近场特性的光是基本的设备操作的尺寸。
2018-03-27 physics.app-ph physics.optics
Nanoparticle characterization by using Tilted Laser Microscopy: back scattering measurement in near field
通过使用近场散射技术，显微镜可以很容易地变成测量静态和动态光散射的设备，这对于表征纳米颗粒分散体非常有用。到目前为止，基于显微镜的技术仅限于前向散射，最大可达30度。在本文中，我们提出了一种新的光学方案，克服了这一限制，扩展检测范围的角度大于90度（后向散射）。我们的光学方案是基于一个显微镜，一个宽的数值孔径物镜，和激光照明，与准直光束定位在一个大的角度相对于物镜的光轴（倾斜激光显微镜，TLM）。本文将通常只适用于傍轴散射的近场散射理论推广到强离轴情况。我们用几种不同直径的校准球形纳米粒子测试了我们的仪器和计算，进行了高达110度的静态和动态散射测量。测量的静态光谱和衰减时间与Mie理论和斯托克斯-爱因斯坦方程提供的扩散系数兼容。这种修改后的显微镜进行背散射测量的能力开辟了新的应用散射在近场技术的测量系统具有强烈的角度依赖性散射的方式。
2009-08-04 physics.ins-det physics.optics
Determination of Oxygen Saturation and Photoplethysmogram from Near Infrared Scattering Images
人体肌肉的近红外散射图像包含了血液和血红蛋白浓度随皮肤深度和时间变化的信息。提出了一种利用肌肉近红外散射图像确定血氧饱和度和光电容积脉搏波的方法。根据修正的Beer-Lambert定律和肌肉组织漫散射模型，从近红外散射图像中确定了血红蛋白的消光系数矩阵，并从消光系数矩阵中分析了肌肉组织氧饱和度随深度的分布。从散射的肌肉图像帧中求出对血流敏感的片段图像帧的衰减随时间的动态变化曲线，然后通过傅立叶变换和逆变换得到光电容积图和心率。这种基于近红外散射图像的方法可以应用于测量平均血氧饱和度和光电容积脉搏波，即使在光学不均匀的肌肉和皮肤的局部区域。
2016-04-23 physics.chem-ph physics.med-ph physics.optics
Optical beam-induced scattering mode of mid-IR laser microscopy: a method for defect investigation in near-surface and near-interface regions of bulk semiconductors
本文提出了一种新的中红外激光光束诱导散射技术，它是近年来发展起来的中红外激光扫描显微术的一种特殊模式。该技术在其目前的形式是专为调查大规模的复合活性缺陷在近表面和近界面区域的半导体晶片。然而，它可以很容易地修改为晶体中的缺陷调查。在许多方面类似于EBIC，本技术具有一些无可争议的优势，这使得其应用于非破坏性的实验室调查和质量监测的行业。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Three-dimensional Near-field Analysis Through Peak Force Scattering-type Near-field Optical Microscopy
散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）是研究二维（2D）材料在纳米尺度下的极化激元行为的重要手段。尖锐的s-SNOM尖端通过相位匹配将动量耦合到二维材料中以激发声子极化激元，其在光栅图像中表现为纳米级干涉条纹。然而，S-SNOM缺乏检测近场特性沿着垂直于表面的轴的进展的能力。在这里，我们进行近场分析的微盘和同位素纯六方氮化硼（h-11 BN）制成的反射边缘，通过使用峰值力散射型近场光学显微镜（PF-SNOM）获得的三维近场响应立方体。从圆形结构的限制的极化激元的动量量子化被揭示在原位。此外，针尖-样品距离被发现是能够微调的极化激元的动量和修改的叠加量子化的极化激元模式。基于PF-SNOM的三维近场分析提供了具有高空间分辨率的详细表征能力，以完全映射纳米光子学和极化激元结构的三维近场。
2019-12-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.ins-det
