Hosting exceptional points in 1D photonic bandgap waveguide for mode engineering
我们报道了一种平面一维光子带隙波导，它具有四个二阶例外点（EP 2）。横向非均匀增益-损耗分布的空间分布调制了选择性的准导TE模对之间的相互作用。
2021-04-12 physics.optics
Analysis to closed surface-wave photonic crystal waveguides based on coupled-resonator optical waveguide theory
针对表面波光子晶体波导依赖缺陷与带隙的问题，本文提出闭合SPC结构，并基于耦合谐振腔光波导理论优化本征频率与耦合系数，使透射效率由10%提升至60%。
2023-10-31 physics.optics
Control of Light Diffusion in a Disordered Photonic Waveguide
我们通过调制波导的几何形状来控制光在无序光子波导中的扩散。在一个单一的波导管的变化的横截面，扩散系数在两个维度上的空间变化，由于本地化效应。波导内的光强分布与自洽局域化理论的预测一致。我们的工作表明，可以在不改变结构无序的情况下有效地操纵波扩散。
2014-05-29 physics.optics
Observation of soliton pulse compression in photonic crystal waveguides
研究了毫米长光子晶体波导中强反常色散和自相位调制引起的孤子效应脉冲压缩。在低脉冲能量（~ 10 pJ）下，通过自相关测量从3 ps到580 fs的压缩。
2010-04-15 physics.optics
Efficient Photonic Crystal Cavity-Waveguide Couplers
对光子晶体（PC）线性三孔缺陷腔（L3）与PC波导的耦合进行了理论和实验研究。该系统被设计成增加渐逝腔场和波导模式之间的重叠，并且在波导的线性色散区域中操作。我们的模拟表明，增加耦合时，腔是由60度相对于波导轴倾斜，我们也证实了实验。我们获得了高达90%的耦合效率到波导。
2006-10-13 physics.optics
Photonic bandgap plasmonic waveguides
已经提出了一种新颖类型的等离子体激元波导，其特征在于“开放”设计，其易于制造、易于激发并且提供对等离子体激元模式的方便访问。利用泄漏辐射显微镜对光子带隙（PBG）等离子体波导的光学特性进行了实验研究，并利用有限元法对光子带隙波导进行了数值模拟，证实了光子带隙波导在宽光谱范围内的光学特性。PBG等离子体激元波导的传播和本地化特性已被讨论为工作波长的函数，波导芯尺寸和脊的周期性反射器的基本和高阶等离子体激元模式的波导中的数量。
2011-04-27 physics.optics
Realizing quantum controlled phase-flip gate through quantum dot in silicon slow-light photonic crystal waveguide
提出了一种在慢光硅光子晶体波导中通过单个量子点实现两个单光子之间受控相位门的方案。与腔辅助系统相比，增强的Purcell因子和β因子导致宽带频率上的高栅极保真度。这种硅光子晶体波导系统的良好物理集成为大规模量子信息处理提供了巨大的潜力。
2008-03-07 physics.optics
Ultrafast Optical Switching Using Photonic Molecules in Photonic Crystal Waveguides
利用时域有限差分法和耦合模理论研究了光子晶体平板结构中光子分子与波导的耦合。在双腔光子分子中，腔模的耦合产生两个具有对称和反对称场分布的超模。当同时激发两个超模时，电场的能量在两个腔之间振荡。为了激发和探测光子晶体的能量振荡，我们将光子分子与两个光子晶体波导集成在一起。在耦合结构中，我们发现两个超模的品质因数可能会因为超模的场分布不同而不同。通过优化两个光子分子腔间空气孔的半径，得到了两个超模的品质因数几乎相等，波导模与两个超模之间的耦合强度也几乎相等。在这种情况下，两个腔之间的完整能量振荡可以通过一个波导中的泵浦源获得，其可以由另一个波导读出。最后，我们证明了所设计的结构可以用于超快光开关的时间尺度为几皮秒。
2015-04-07 physics.optics
Silicon graphene waveguide tunable broadband microwave photonics phase shifter
提出了一种基于集成环形腔的可调谐宽带微波光子移相器。数值计算结果表明，在40 GHz的带宽和全360度的射频相移与0.12伏的适度的电压漂移的宽带操作的可行性。
2013-12-26 physics.optics
Topologically protected photonic transport in bi-anisotropic meta-waveguides
我们提出了一种二维双各向异性元波导的设计，它表现出拓扑非平凡的光子相位和稳健的光子输运。所提出的结构表示由放置在平行金属板内的金属圆柱体的周期性阵列形成的波导，并且被设计为支持两对狄拉克锥，从而允许在凝聚态系统中模拟电子的自旋。结果表明，通过使亚波导具有双各向异性，可以模拟拓扑绝缘体中的自旋-轨道相互作用，并打开一个完整的光子拓扑带隙。第一性原理数值模拟表明，两个元波导与反向双各向异性之间的畴壁支持光子边缘状态对某些类别的结构缺陷，包括尖锐的弯曲和无序鲁棒。
2014-01-07 physics.optics
Terahertz metallic photonic crystals integrated with dielectric waveguides
紧凑、低损耗的光子晶体波导是集成太赫兹（THz）应用的关键。与纯金属或介质光子晶体波导相比，混合（金属-介质）集成波导提供了一种简单的方法来进一步改善场限制和传输损耗。本文研究了一种由金属光子晶体和介质薄膜组成的混合波导，工作频率为0.1-1.0 THz。基于金属柱阵列（MPAs）的光子晶体波导支持基模和高阶横磁（TM）模两种谐振模式，在0.45-0.55 THz范围内形成一个表观带隙。高阶TM模式显示出比基模更高的限制，因此对MPA上的电介质膜敏感。通过改变介质膜的厚度和折射率可以优化传输损耗和场约束。研究表明，最低的损耗出现在0.68太赫兹，因为高阶TM模式太赫兹波被严格限制在混合波导。这一工作证明了这种基于金属光子晶体的混合波导有希望发展成为一种紧凑的集成太赫兹器件。
2020-02-29 physics.optics
Observations of Spontaneous Raman Scattering in Silicon Slow-light Photonic Crystal Waveguides
报道了硅光子晶体波导中自发喇曼散射的观测结果。报道了在六角晶格光子晶体硅薄膜中的单线缺陷波导中，连续波测量斯托克斯辐射的波长和功率依赖性。通过利用类TM模的布拉格间隙边缘色散进行泵浦增强和类TE基模的斯托克斯增强，观察到斯托克斯辐射在慢群速度区域增加了5倍。结果表明，硅光子晶体慢光波导器件中存在明显的非线性增强效应。
2008-07-22 physics.optics
Second harmonic generation in GaP photonic crystal waveguides
我们演示了磷化镓光子晶体波导中增强的二次谐波产生，测量的外部转换效率为5 $\times10^{-7}$ /W。我们的结果是有希望的频率转换的片上集成发射器具有宽光谱或大的非均匀加宽，以及频率转换的超短脉冲。
2011-05-31 physics.optics
Highly efficient optical filter based on vertically coupled Photonic crystal cavity and bus waveguide
我们实验证明了一种新的光学滤波器设计的基础上，垂直耦合的光子晶体腔和总线波导单片集成在绝缘体上的硅平台。垂直耦合波导的使用在波导材料和尺寸的选择方面提供了灵活性，显著地降低了插入损耗，同时实现了对波长级谐振器的非常高的耦合效率
2012-10-15 physics.optics
A Novel Photonic Material for Designing Arbitrarily Shaped Waveguides in Two Dimensions
我们数值研究了二维光子材料的光学性质，其中平行介质棒是随机放置的限制，棒之间的距离大于一定的值。当棒具有足够的密度和介电对比度时，发现一个大的完全光子带隙（PG）。我们的结果表明，无论是长程有序还是短程有序都不是形成PG的必要条件。提出了一种设计任意形状波导的普遍原则，即波导的侧壁由周期性的杆围起，周围由新型光子材料包围。我们观察到各种波导的光的高效传输。由于结构均匀性，这种新型光子材料最适合填充与波长相当的任意形状和尺寸的波导的外部区域。
2003-01-31 physics.optics
Experimental demonstration of fiber-accessible metal nanoparticle plasmon waveguides for planar energy guiding and sensing
实验证据的模式选择倏逝波功率耦合在电信频率与效率高达75%，从锥形光纤精心设计的金属纳米粒子等离子体波导。波导由一个二维的正方形晶格光刻定义的金纳米粒子的光学薄硅膜。利用光纤拉锥分析了波导的色散和衰减特性。功率传输到这些波导中的高效率解决了传统光学器件和等离子体激元器件之间的耦合问题，并且可以导致高效等离子体激元传感器和光学开关的发展。
2004-05-20 physics.optics
Higher order Conjugate Exceptional Points in an 1D Photonic Bandgap Waveguide
本文在增益-损耗辅助的多模1D互补光子带隙波导中演示了三阶共轭奇异点(EPs)，揭示了参数化环绕三阶共轭EPs促进的高阶模式转换现象，展示了片上模式转换的潜力。
2025-04-01 physics.optics
Waveguiding properties of surface states in photonic crystals
我们提出并分析了带隙光子晶体中基于表面态的新型波导。讨论了表面模的能带结构、场局域化以及缺陷对表面模波导特性的影响。我们证明了基于表面态的波导可以用于实现从波导中定向发射。我们还讨论了表面态波导作为传统光子晶体波导的高效光耦合器的应用。
2005-10-31 physics.optics
Soliton Propagation with Cross Phase Modulation in Silicon Photonic Crystal Waveguides
采用非线性薛定谔分步傅立叶方法，数值计算了交叉相位调制是否能使硅慢光光子晶体波导中的时间孤子脉冲传播短于1毫米。模拟结果表明，由于光子晶体的高功率和短尺度，双光子吸收将导致光孤子脉冲是非常耗散的。然而，该模型表明，通过利用交叉相位调制，它是可能的，以维持在硅光子晶体波导内的双光子吸收在较长的相对距离的压缩孤子脉冲。
2013-02-18 physics.optics
Semi-analytic method for slow light photonic crystal waveguide design
提出了一种计算二维光子晶体波导模式色散曲线和群速度的半解析方法。我们将波导模拟为一个均匀的条形，周围环绕着作为衍射镜的光子晶体。遵循常规的波动光学，可以根据在带上传播时的相位和反射时的相位来计算光子晶体波导的性质。感兴趣的情况下，需要一个理论，包括镜面阶和一个其他衍射反射阶。计算优势使我们能够扫描一个大的参数空间，使我们能够找到新类型的解决方案。
2012-02-29 physics.optics
Broadband Single-Mode Hybrid Photonic Crystal Waveguides for Terahertz Integration on a Chip
研制了一种新型的太赫兹混合波导芯片，该芯片由硅光子晶体和平行的金片构成。模拟和实验结果表明，混合波导提供了一个宽的单模传输窗口，低群速度色散和低损耗。这种紧凑、无衬底的太赫兹芯片将在宽带、密集集成、多功能太赫兹系统中发挥重要作用。
2020-03-20 physics.optics
Waveguide photonic limiters based on topologically protected resonant modes
我们提出了一个概念的手性光子限制器利用拓扑保护的局部带隙缺陷态的光子波导。手征对称性消除了结构缺陷的影响，并使低强度辐射具有高水平的共振透射。在高强度下，光诱导吸收可以抑制局域模，以及共振传输。在这种情况下，整个光子结构在宽频率范围内变得高度反射，从而显著增加限制器的损伤阈值。在这里，我们实验证明了这种光子结构的工作原理，使用波导组成的耦合介质微波谐振器。
2016-07-05 physics.optics
Efficient light coupling from integrated single-mode waveguides to supercollimating photonic crystals on silicon-on-insulator platforms
我们提出了一个实用和有效的解决方案，从集成单模波导的光耦合到超准直平面光子晶体在传统的绝缘体上的硅平台。该装置由一个脊形波导，设计用于维持空间扩展的单模和匹配的超准直光子晶体，这已被截断在其边界，以提高两个光子组件之间的阻抗匹配。三维模拟显示，在接近1.55微米的波长下，传输效率高达96%，反射率低于0.2%。这种方法构成了光子芯片上的超准直结构的集成的重要一步。
2008-01-14 physics.optics
Phase sensitive parametric interactions in a $Ga_{0.5}In_{0.5}P$ photonic crystal waveguide
我们报道了一个1.5mm长的$Ga_{0.5}In_{0.5}P$色散工程光子晶体波导中的相敏放大，该波导具有平坦的色散分布。采用总峰值功率仅为0.5W的脉冲泵浦的信号简并结构，获得了10dB的相敏消光比。
2016-06-26 physics.optics
Optomechanical coupling in photonic crystal supported nanomechanical waveguides
我们报告增强光机械耦合嵌入纳米机械梁谐振器内的光学跑道谐振器。机械谐振器的精确控制是通过将光束夹在两个低损耗的光子晶体波导耦合器之间来实现的。耦合器提供的低插入损耗和刚性机械支撑产生高机械和光学Q因子，以改善信号质量。
2009-06-02 physics.optics
Slow-light enhanced optical forces between longitudinally shifted photonic-crystal nanowire waveguides
我们发现，侧耦合光子晶体纳米线波导之间的慢光增强的光学力可以灵活地控制通过引入一个相对的纵向位移。我们预测，接近光子带边，在那里的群速度降低，横向力可以从排斥调谐到吸引力，和力被抑制为一个特定的移位值。此外，与其中这种力消失的未移位结构相比，移位导致对称性破坏，这可以促进作用在波导上的纵向力。
2011-11-02 physics.optics
Proposal of highly sensitive optofluidic sensors based on dispersive photonic crystal waveguides
对基于高色散二维光子晶体波导的光流体传感器进行了理论研究。结果表明，这些结构对用于调谐光子晶体波导色散的渗透液体的折射率非常敏感。对于dnl=0.002，波导模隙边缘偏移约1.2 nm。结合一级微扰理论，用能带结构理论可以很好地解释这种位移。这些设备是潜在的化学传感应用感兴趣。
2007-03-06 physics.optics
Control of dispersion in photonic crystal waveguides using group symmetry theory
通过耦合线缺陷光子晶体波导中的奇模和偶模来实现色散剪裁。耦合确定从头使用群论分析，而不是通过试验和错误优化的设计参数。通过控制单个几何参数，生成一系列色散曲线。在1.5mm长的波导上进行了实验验证，与理论结果符合得很好。
2012-02-29 physics.optics
Two mechanisms of disorder-induced localization in photonic-crystal waveguides
在现有技术的光子晶体波导中，无意但不可避免的制造缺陷导致安德森局域模的自发形成，从而限制了慢光传播及其潜在的应用。另一方面，无序诱导腔提供了一种方法，腔量子电动力学和随机激光在纳米尺度。控制无序效应的关键统计参数是局域化长度，其与波导长度一起确定光通过波导的统计输运。在无序光子晶体波导中，局域化长度是高度色散的，因此，通过控制底层晶格参数，可以调谐模式的局域化。本文利用数值模拟方法研究了无序光子晶体波导中的局域化长度。我们展示了两种不同的本地化制度的色散图中的本地化长度是联系在一起的态密度和光子的有效质量，分别。实验中通过记录嵌入在光子晶体波导中的量子点的光致发光来识别这两种不同的局域化区域。
2017-09-29 physics.optics
3D printed waveguides based on Photonic Crystal Fiber designs for complex fiber-end photonic devices
基于几何非束缚光子晶体光纤（PCF）设计的光波导段可以用作构建模块来实现先进光子操作的小型化复杂器件。在这里，我们展示了如何通过直接高分辨率3D打印来制造具有PCF设计的光波导段，以及这些段的组合如何实现复杂的光子器件。我们通过制造有史以来第一个基于PCF的光纤偏振分束器来展示我们的方法前所未有的精度和灵活性。该器件直接印刷在标准单模光纤的端面上，长度为210~ $μ$ m，在光通信C波段提供宽带操作。我们的方法利用了高分辨率3D打印和PCF设计的潜力，为开发新型的光子系统铺平了道路，这将积极影响和推进光学电信，传感器技术和生物医学设备。
2020-09-07 physics.optics
Controlling Anderson localization in disordered photonic crystal waveguides
通过测量由光子晶体波导色散控制的整体平均局域化长度，证明了无序光子晶体波导中的安德森局域化.在这样的结构中，本地化长度示出了10倍的变化之间的快速和慢光制度，在后一种情况下，它变得比样品长度短，从而引起强烈的限制模式。局域化长度的色散行为表明了无序光子晶体中安德森局域化与光子态密度的密切关系，为控制和利用安德森局域化实现高效光限制开辟了一条有希望的途径.
2010-03-12 physics.optics
Miniaturization of photonic waveguides by the use of left-handed materials
我们提出在光波导结构中使用左手材料以将其厚度减小到远低于光的波长。我们证明，左手材料层，添加到一个平面波导的包层，而不是其核心，允许良好的光限制在亚波长薄波导。我们将观察到的行为归因于波导中电磁波相位演化的变化。该技术可用于光子集成电路的小型化。
2010-10-14 physics.optics
Controlled cavity-QED using a photonic crystal waveguide-cavity system
介绍了一种用于控制单光子腔QED过程的光子晶体波导腔系统。利用布洛赫模式分析，和介质相关的格林函数技术，我们证明了单光子的传播可以准确地描述解析，集成周期波导与不超过四个单元格，包括输出耦合器。我们验证我们的分析方法进行比较，严格的数值计算范围内的光子晶体波导长度。这使得人们能够以前所未有的控制来纳米设计各种腔QED机制。我们证明了大于1000的Purcell因子和约80%效率的片上单光子β因子。弱耦合和强耦合制度进行了研究，波导长度上的输出发射光谱的重要作用示出，垂直发射和输出波导发射。
2009-08-27 physics.optics
Long-range coupling of silicon photonic waveguides using lateral leakage and adiabatic passage
提出了一种基于硅光子平台上薄浅脊波导绝热传输和侧向泄漏耦合的长程耦合新方法。该方法使得能够通过充当光学总线的硅板的模式在两个隔离波导之间传输光。由于绝热协议的性质，总线模式具有最小的人口和运输是高度鲁棒的。我们证明了这个概念，并使用严格的建模检查这种方法的鲁棒性。我们进一步证明了效用的方法，通过耦合两个波导之间的功率，同时绕过中间波导。这一概念可以形成硅集成光子芯片的新互连技术的基础。
2013-07-08 physics.optics
Monolithic photonic integration of suspended light emitting diode, waveguide and photodetector
我们在这里报告了一个单片光子集成的发光二极管（LED）与波导和光电探测器，建立一个高度集成的光子系统，在硅基GaN平台上执行功能。悬浮pn结InGaN/GAN多量子阱（MQW）用于器件制造。部分LED发射耦合到悬挂波导中，然后，引导的光沿着波导横向传播，并最终由光电探测器感测。平面光通信实验表明，概念验证型单片光子集成系统可以实现片上光互连。该工作为新型有源光电传感系统和可见光平面光通信奠定了基础。
2015-12-07 physics.optics
Waveguide-Coupled Photonic Crystal Cavity for Quantum Dot Spin Readout
提出了一种波导耦合光子晶体H1腔结构，其中正交偶极模耦合到空间分离的光子晶体波导。通过调整波导的位置和取向，实现了每个腔模以相等的效率耦合到其相应的波导。实验验证了优化后的器件在腔模分裂大于腔模线宽和小于腔模线宽时的性能。在这两种情况下，耦合的Q值高达1600和对比度高达10的实现。这种设计可以允许位于腔中心的自组装量子点的自旋状态读出，或者用作在单光子水平下操作的超快光学开关。
2013-10-29 physics.optics
Phase sensitive amplification in silicon photonic crystal waveguides
实验研究了基于泵浦简并四波混频的硅光子晶体波导中的相敏放大。在记录紧凑型196 μm纳米光子器件中，尽管存在双光子吸收和自由载流子，但由于宽带慢光的作用，获得了11 dB的相位消光比。数值计算结果与实验结果吻合较好。
2013-10-29 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
Observation of slow light in glide-symmetric photonic-crystal waveguides
我们报告的光传输测量悬浮硅光子晶体波导，其中一侧的光子晶格沿波导轴移动了半个周期。这种滑移对称性和慢光的组合导致了强烈增强的手性光-物质相互作用，但慢光和后向散射之间的相互作用还没有在这种波导中进行实验研究。我们建立光子晶体谐振器组成的滑动对称波导终止反射器和使用传输测量以及倏逝波耦合映射出的色散关系。我们发现与理论和测量群指数超过90，这意味着在慢光器件和手征量子光学的应用显着的潜力非常吻合。通过测量不同长度的谐振腔，我们评估了由制造缺陷引起的背散射的作用及其与群指数的密切联系。
2021-11-23 physics.optics
Photonic analog computing with integrated silicon waveguides
硅集成波导的光谱被定制以处理模拟计算（即，利用信号与系统理论，我们设计了几种硅集成器件来实现光子微分器和光学微分方程求解器。其基本原理是剪裁硅集成波导的光谱以满足模拟计算电路的要求。这些模拟光子集成电路在未来高速、低成本、小型化的计算系统中具有很好的应用前景。我们还计划在更复杂的计算模块中使用这些基本计算单元。
2014-09-09 physics.optics
Radiation from a semi-infinite unflanged cylindrical dielectric waveguide or optical fiber
本文用迭代法研究了TM偏振轴对称模情况下半无限长无凸缘圆柱介质波导或光纤的辐射发射。该方案的第一步导致波导内外的反射系数和电磁场的近似值。在数值示例中，返回到波导中的反射是可感知的。相应地，出射辐射的辐射图案与忽略反射的最低阶近似明显不同。
2013-09-27 physics.optics
Fiber-to-Waveguide and 3D Chip-to-Chip Light Coupling Based on Bent Metal-Clad Waveguides
高效的光纤-波导光耦合是集成光子学中的关键问题。主要的挑战在于光纤和单模波导之间的巨大模式失配。本文提出了一种新型的光纤-波导耦合器，称为“L型耦合器”，通过该耦合器，从芯片顶部馈入的光可以在低反射的情况下弯曲90°，然后在短的传播距离（<20μm）内有效地耦合到片上Si波导中。关键元件是一个带有大匹配输入端口的弯曲金属包层波导。根据我们的时域有限差分（FDTD）模拟，耦合效率是在近红外区的横向电输入高斯波的工作波长的宽范围内超过80%。耦合器是偏振相关的，具有非常低的耦合效率（6%-9%）的横向磁波。该耦合器还可以用于三维（3D）芯片到芯片光学互连，通过有效地将光从垂直腔面发射激光器（VCSEL）或另一芯片上的Si波导耦合到集成光子芯片中。Arxiv文章中介绍的工作已申请专利。这项工作的详细说明可能会在今后的论文中发表。
2016-06-01 physics.optics
Waveguide-loaded silica fibers for coupling to high-index micro-resonators
锥形石英光纤通常用于快速探测微谐振器的光学特性。然而，当耦合到高折射率微谐振器时，它们的低折射率排除了相位匹配，从而降低了效率。在这里，我们证明了有效的光耦合从锥形光纤高折射率微谐振器加载的光纤与辅助绝热波导耦合器通过成角蚀刻制造。我们证明了大大增强耦合到硅多模微谐振器相比，通过裸光纤耦合。在高功率下观察到谐振腔光学双稳态的特征。该方案可以应用于任何尺寸和材料的谐振器，增加了光纤耦合的功能范围。
2015-11-10 physics.optics
Demonstration of mid-infrared waveguide photonic crystal cavities
我们已经证明了我们认为是第一个波导光子晶体腔工作在中红外。该器件采用Ge 23 Sb 7S 70硫系玻璃和CaF 2为衬底，通过光刻和聚焦离子束刻蚀相结合的方法制备而成。在5.2 μm波长下采用光纤端射耦合方法对波导耦合腔进行了表征，在临界耦合区附近测得的加载品质因数约为2,000。
2013-05-20 physics.optics
Waveguide, Photodetector, and Imaging Applications of Microspherical Photonics
具有几个光波长量级的直径的介电微球由于其产生称为光子纳米射流的非常紧密聚焦的光束的能力而引起了光子学界越来越多的关注，其被用作用于实现光学超分辨率的微透镜或开发基于回音壁模式共振的传感器。在本论文中，我们研究了由多个球体形成的更复杂结构的光学特性，这些球体可以组装成线性链、簇或阵列，与波导集成或嵌入其他材料中，以实现新的光学特性或器件功能。
2015-03-11 physics.optics
Mapping the optical properties of slab-type two-dimensional photonic crystal waveguides
我们报告了系统的实验映射的传输特性的二维绝缘体上硅光子晶体波导的一个广泛的范围内的孔半径，板厚度和波导长度的TE和TM偏振。大量的光谱特征的详细分析允许直接比较的实验数据与三维平面波和时域有限差分计算。我们发现，反直觉，低损耗传播的带宽完全消失的结构参数的光子带隙最大化。我们的结果表明，为了最大限度地提高低损耗波导的带宽，孔半径必须显着减小。当光子带隙显著变窄时，PhC波导中的低损耗传播带宽增加到125 nm，损耗低至8 $\pm$ 2dB/cm。
2005-04-19 physics.optics
Movable Fiber-Integrated Hybrid Plasmonic Waveguide on Metal Film
提出并分析了一种由金属薄膜上的锥形波导组成的波导结构，以支持高度局域化的混合等离子体模式。基于绝热转换原理的同轴锥形光纤可以有效地激发混合等离子体激元模，并将混合等离子体激元模收集在同一根光纤中，这在实验中非常方便。由于等离子体激元模的极小模面积，在这种可移动波导中，局部电磁场大大增强，这对于增强相干光发射体相互作用，如波导量子电动力学、单发射体光谱和非线性光学具有潜在的应用价值。
2011-04-21 physics.optics
Enhanced stimulated Raman scattering in slow-light photonic crystal waveguides
首次研究了慢光绝缘体上硅（SOI）光子晶体线缺陷波导中受激喇曼散射的增强。通过将Bloch-Floquet公式应用于平面光子晶体中的导模，我们建立了一种将下移Stokes信号的强度与泵浦强度和模群速度联系起来的公式。然后将该方法应用于慢光光子晶体波导中增强受激喇曼产生的两种方案。结果表明，相对于SOI沟道波导，最大增强因子为10^4（66，000）。本文还讨论了双光子吸收、本征散射和无序对光泵硅放大器和激光器慢光喇曼效应的影响。
2005-12-14 physics.optics
Beaming effect from increased-index photonic crystal waveguides
本文研究了在波导区不含低介电介质的增折射率光子晶体（PhC）波导中的光束效应。我们采用时域有限差分数值方法来表征聚束效应，并确定定向发射的损耗机制和整体效率。我们发现，虽然这种类型的PhC波导能够产生高度准直的发射，如实验所示，该结构的固有特性导致光耦合成准直光束的效率非常低。
2005-07-14 physics.optics
Measurement of the profiles of disorder-induced localized resonances in photonic crystal waveguides by local tuning
在光子晶体波导的带边附近，由于无序性的存在，出现了局域模。我们展示了一种新的方法来阐明在这样的系统中使用精确的本地调谐的局域模式的空间分布。使用反卷积与已知的热分布，空间分布的局域模式与品质因数（$Q$）$>10^5$被成功地重建与$2.5 \ μ$ m的分辨率。
2016-08-03 physics.optics
Complex waveguide based on a magneto-optic layer and a dielectric photonic crystal
从理论上研究了磁光波导在介质基片上覆盖一维介质光子晶体的多层结构中电磁波的色散和偏振特性。这种复杂结构的数值分析表明，TE和TM模式的偏振过滤取决于波导和光子晶体的几何参数。我们考虑了在这种结构中模式传播的不同机制：当导模在磁性薄膜中传播并在光子晶体中衰减时;当导模在磁性薄膜和光子晶体中传播时。
2017-03-13 physics.optics
Complex modes in optical fibers and silicon waveguides
在固定频率下，开口光波导中的一般波场是有限个导模与辐射模的积分之和。大多数关于开放式无损耗介质波导的研究都涉及规则导模，这些导模被限制在波导芯周围，具有真实的传播常数，并且沿着波导轴传播而没有衰减。然而，即使波导由无损各向同性介质材料组成，也可能存在具有复传播常数的导模，并且它们是所谓的复模。复模是限制在波导芯周围的固有模，不同于漏模，漏模在横截面上具有发散的波场。对于具有不连续性和缺陷的波导，复模可以被激发，并且必须包括在本征模展开中。然而，现有的研究开放无损介质波导中的复模式是非常有限的。本文考虑圆光纤和硅波导，研究了复模的形成机理，并计算了每种波导中几种复模的色散关系。对于圆形光纤，我们还确定了复杂模式存在的最小折射率比。该研究填补了光波导理论的空白，为实现复模的潜在应用奠定了基础。
2021-06-22 physics.optics
Formal selection rules for Brillouin scattering in integrated waveguides and structured fibers
本文推导了结构波导中受激布里渊散射（SBS）的形式选择规则。使用群论的方法，我们展示了波导对称性如何决定的光学和声学模式相互作用的前向和后向SBS。我们提出了一个一般的框架来确定这种相互作用，并给出了重要的例子SBS波导与矩形，三角形和六边形对称。说明了光学模简并度的重要作用。这些选择规则对于基于SBS的器件设计和充分理解结构波导中SBS的物理特性是重要的。
2014-12-12 physics.optics
Monolithic low-noise erbium-doped thin-film lithium niobate waveguide amplifier with 18 dB fiber to fiber net gain
本文提出一种单片掺铒薄膜铌酸锂波导放大器，在 2 mm×25 mm 尺寸上集成高效边缘耦合器，通过 1480 nm 双向泵浦实现 18 dB 以上光纤到光纤净增益，噪声系数约 5 dB，适用于光通信、计量、光子计算与人工智能等领域。
2025-08-16 physics.optics
