Photonic Crystal Microcavities in a Microelectronics 45nm SOI CMOS Technology
我们展示了第一个单片集成的线性光子晶体微腔在先进的SOI CMOS微电子工艺（IBM 45 nm 12 SOI）没有在铸造工艺修改。这些腔体被集成到符合工艺设计规则的标准微电子设计流程中，并与工艺原生的晶体管一起制造。我们展示了1520 nm波长和1180 nm腔设计使用不同的腔实现由于设计规则的约束。对于1520 nm和1180 nm设计，测量了2，000和4，000的负载品质因数，并提取了100，000和60，000的固有品质因数。我们还展示了一个倏逝波耦合的几何形状，其中包括腔和波导耦合设计。
2014-10-29 physics.optics
Vanadium oxide metal-insulator phase transition in different types of one-dimensional photonic microcavities
二氧化钒（$VO_2$）的光学性质可以通过金属-绝缘体转变来调节。在这项工作中，不同类型的一维光子结构为基础的微腔，嵌入二氧化钒已在900 nm和2000 nm之间的光谱范围内进行了研究。特别地，$VO_2$被夹在：i）由$SiO_2$和$ZrO_2$制成的两个光子晶体; ii）由遵循Thue-Morse序列的$SiO_2$和$ZrO_2$制成的两个非周期性结构; iii）由$SiO_2$和$ZrO_2$制成的两个无序光子结构，其中通过两种材料的随机序列或通过层厚度的随机变化引入无序; iv）由$SiO_2$、$Al_2O_3$、$Y_2O_3$和$ZrO_2$制成的两个基于四种材料的光子晶体。有序结构I和IV分别示出了具有缺陷模式的一个和两个强烈的透射谷，而非周期性和无序结构II和III示出了由于其复杂的分层配置而导致的多个透射谷。由温度控制的$VO_2$的金属-绝缘体转变导致微腔的光学性质的调制。
2022-08-29 physics.optics
Ultra-compact and wide-spectrum-range thermo-optic switch based on silicon coupled photonic crystal microcavities
我们设计、制作并实验验证了一种紧凑型热光门开关，它包括一个位于绝缘体上硅衬底上的3.78 μ m长的耦合L0型光子晶体微腔。在每个L0光子晶体微腔的中心插入一个纳米孔。相同的微腔之间的耦合引起耦合的光子分子的成键和反键状态。数值模拟和实验验证了耦合光子晶体微腔的透射谱具有6 nm宽的平底谐振，比微腔具有更宽的工作光谱范围。集成的微型加热器与硅芯直接接触，以有效地驱动器件。该开关的消光比为20 dB，开关功率为18.2 mW，热光调谐效率为0.63 nm/mW，上升时间为14.8 μ s，下降时间为18.5 μ s。在传输频带上测得的片上损耗低至1 dB。
2016-01-19 physics.optics
Efficient Terahertz Generation in Triply Resonant Nonlinear Photonic Crystal Microcavities
提出了一种利用基于光子晶体腔的三重谐振系统，通过差频产生（DFG）过程实现腔增强非线性太赫兹波的方案。我们表明，高非线性重叠可以通过将太赫兹腔耦合到双共振、双偏振近红外（例如电信波段）光子晶体纳米束腔来实现，允许通过χ（2）非线性混合三个相互正交的基本腔模式。我们通过耦合模理论证明了泵浦频率的完全耗尽-即，量子限制转换-在实验上可行的几何结构中是可能的，其中在最佳总转换效率点处的操作输出功率可通过改变模式质量（Q）因子来调节。
2009-08-04 physics.optics
Numerical Investigation of Photonic Crystal Microcavities in Silicon-on-Insulator Waveguides
利用有限元光散射和本征模求解器对一维光子晶体微腔中的光共振进行了数值研究。通过与文献中的实验和理论结果进行比较，验证了结果。纳米尺度的几何形状的变化对谐振器性能的影响进行了研究。确定了超高Q因子性能的限制因素。
2010-03-11 physics.comp-ph physics.optics
Optical fiber coupling to planar photonic crystal microcavities
提出了一种在锥形标准单模光纤和高Q值光子晶体谐振腔的谐振模之间有效传输光的技术，该谐振腔的模体积小于立方波长。腔模品质因数为4.7 × 10^4，总的光纤到腔的耦合效率为44%。
2004-05-13 physics.optics quant-ph
Photonic Doping of Epsilon-Near-Zero Bragg Microcavities
本研究通过在超低损耗全介电ENZ平台中嵌入周期性介电米共振子，实现了光学频率下的光子掺杂，展示了超窄带米共振、增强磁光相互作用及多极选择性光谱等新应用。
2025-12-15 physics.optics
Magneto-optical switching in microcavities based on a TGG defect sandwiched between periodic and disordered one-dimensional photonic structures
利用磁光材料来制造光子晶体为通过施加磁场来实现光学调谐提供了独特的机会。在这项研究中，我们模拟了微腔的透射光谱，其中布拉格反射器由二氧化硅（SiO2）和氧化钇（Y2O3）和缺陷层由TGG（Tb3Ga5O12）制成。我们表明，应用程序的外部磁场的微腔的缺陷模式的调谐结果。在模拟中，我们考虑了材料的折射率和费尔德常数的波长依赖性。一个约22 nm的缺陷模式的磁场为5 T，在低温（8 K）的调谐，证明。此外，我们还讨论了利用无序光子结构作为反射器来调谐微腔的可能性。在存在磁场的情况下，这种微腔在宽范围的波长中显示出共振的移位。本研究提出一种非接触式光学调谐方法。
2017-02-08 physics.optics
Photochemical reaction enabling the engineering of photonic spin-orbit coupling in organic-crystal optical microcavities
本文提出在有机单晶微腔中利用光化学反应控制人工Rashba-Dresselhaus自旋-轨道耦合，实现了光子模式自旋分裂的可逆转换及圆偏振与线偏振发射的光控切换，为片上集成提供新方法。
2023-09-14 physics.optics
Adding SALT to Coupled Microcavities: the making of active photonic molecule lasers
多年来，在研究单腔和耦合微腔的光学性质方面积累了大量的工作，这些微腔用于各种应用，从滤波器到传感器和激光器。焦点主要集中在单个谐振器的几何形状和/或它们在通常被称为光子分子（PM）的布置中的组合上。我们的主要关注点将是作为集成微激光器，光子分子激光器的理想候选人的PM的激光特性。而大多数计算PM激光器的基础上冷腔（被动）模式，即准束缚态，最近制定的稳态从头计算激光理论（SALT）提供了可能性，考虑到潜在的增益跃迁的光谱特性，其位置和线宽，以及纳入任意的泵配置文件。我们将结合两种理论方法来表征PM激光器的激射特性：对于二维系统，广义Lorenz-Mie理论将获得由SALT描述的活性介质中耦合分子的共振模式。不仅理论描述更加完整，而且活性介质的使用提供了额外的参数来控制、设计和利用PM激光器的激光特性，以实现超低阈值和定向单模发射。
2014-05-01 physics.optics
Dynamical ultrafast all-optical switching of planar GaAs/AlAs photonic microcavities
研究了平面GaAs/AlAs微腔的超快开关特性。高达0.8%的折射率变化是通过光学激发自由载流子在1720 nm和1.8微焦耳的脉冲能量。腔谐振动态跟踪通过测量反射率与时间延迟与可调谐激光脉冲，并被发现在几皮秒内移动多达3.3线宽。关断发生在大约50 ps的衰减时间。作者推导出载流子密度和复折射率的动态行为。他们提出，通过优化样品生长，推断出的10 GHz开关速率可以提高10倍。
2007-09-11 physics.optics
Photonic Berry curvature in double liquid crystal microcavities with broken inversion symmetry
我们研究了一种光子器件，该器件由两个耦合光学腔组成，具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合，TE-TM分裂和线性偏振分裂，在光子色散的恶魔点处打开可调能隙，从而产生可主动寻址的局部Berry曲率。所提出的架构源于液晶腔中人工光子规范场设计的最新进展[K. Rechcienska等人，Science 366，727（2019）]。我们的研究为拓扑光子学、室温自旋光电子学以及极端条件下光子带量子几何结构的研究开辟了新的视角。
2021-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quasi Bound States in the Continuum with Few Unit Cells of Photonic Crystal Slab
光子晶体平板中的连续谱束缚态（BIC）表示具有无限质量（Q）因子的共振，其发生在无限周期结构的光线上方。我们表明，一组BIC可以变成准BIC具有非常高的Q因子，即使是两个或三个单元格结构。他们解释的观点，BIC起源于紧密结合的每个单元电池的个人共振，在半导体。结合倒易空间匹配技术，基于准BIC的微腔可以实现与基于缺陷的PHC微腔一样高的Q因子。这些结果可以使BIC的实验研究在一个紧凑的平台，以及实现高Q值无镜微腔的新概念。
2017-05-27 physics.optics
Designs toward synchronization of optical limit cycles with coupled silicon photonic crystal microcavities
驱动高Q硅微腔是已知的表现出极限环振荡起源于载流子诱导和热光非线性。提出了一种利用硅光子晶体微腔实现同步光学极限环振荡的新型纳米光子器件。在这里，耦合极限环振荡器是通过使用相干耦合的硅光子晶体微腔实现的。通过模拟耦合模方程，我们从理论上证明了相干耦合引起的两个极限环的相互同步（夹带）。此外，我们解释了数值模拟同步的相位描述的框架。由于我们提出的设计是完全兼容当前的硅光子学制造工艺，光学极限环振荡的同步将在未来的硅光子电路中实现。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall nlin.AO physics.optics
Hydrophobic Silica Microcavities with Sustainable Nonlinear Photonic Performance
针对二氧化硅微腔在空气中Q值易退化的问题，提出一种新型疏水超高Q二氧化硅微腔，能防止Q值随时间退化并实现可持续超低阈值的光学频率梳，推动下一代光子应用。
2023-07-28 physics.app-ph physics.optics
MaPBI3 and 2D hybrid organic inorganic perovskite based microcavities employing periodic, aperiodic and disordered photonic structures and with the possibility of light-induced tuning
无机-有机钙钛矿半导体由于其显著的光学性质而变得越来越令人感兴趣，例如高光致发光量子产率和在宽波长范围内显示光学增益的可能性。我们在这里模拟了嵌入MaPBI 3和2D混合有机无机钙钛矿半导体的微腔，通过将这种活性层嵌入周期性，非周期性和无序的光子结构之间。我们已经仔细考虑了所采用的所有材料的折射率色散，例如二氧化硅、二氧化钛和钙钛矿层。此外，通过采用光致变色聚合物，即基于二芳基乙烯的聚酯pDTE，我们已经设计了一个微腔与光致调谐的腔模式是可能的。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Purcell Effect in Epsilon-Near-Zero Microcavities
本文提出全介质Bragg反射微腔作为低损耗ENZ谐振平台，研究其Purcell效应并推导出区分于传统谐振器的标度定律，为增强非线性与量子光子学中的光物质相互作用提供设计见解。
2025-04-02 physics.optics
Edge states in self-complementary checkerboard photonic crystals: Zak phase, surface impedance and experimental verification
光子晶体的边缘态由于在高传输率波导弯曲、自旋相关分束器和单向光子电路等方面的潜在应用而受到广泛关注。本文对棋盘格光子晶体中的确定性边缘态进行了理论讨论和实验观察。由于棋盘格光子晶体的自互补性，具有不同晶胞的两个光子晶体之间在结构上保护了共同的带隙。利用Zak相位分析和表面阻抗计算，确定性的边缘状态内的公共带隙。这些边缘状态也证实了微波实验。
2017-09-15 physics.optics
Surface-mode microcavity
研究了基于光子晶体平板中零群速度表面模的光学微腔。结果表明，这种微腔在光子晶体平板中容易获得高品质因数。随着腔长的增加，品质因数逐渐提高，谐振频率逐渐收敛到光子晶体中零群速度表面模的谐振频率。具有高品质因数的谐振模的数目主要由零群速度的表面模的数目决定。
2005-08-31 physics.optics
Design of photonic microcavities in hexagonal boron nitride
我们提出并设计了六方氮化硼（hBN）光子晶体腔（PCC），用于各种光子和量子应用。二维（2D）hBN薄片含有在室温下超亮且光稳定的量子发射体。为了实现这些发射器与光学谐振器的最佳耦合，因此需要由单片hBN制造腔，以使腔光学模式与发射器之间的重叠最大化。在这里，我们使用hBN的各向异性指数设计2D和1D PCC。研究了衬底和材料吸收的影响，并计算了自发发射率的增强。我们的结果是有希望的未来量子光子实验与hBN。
2017-09-11 physics.app-ph physics.comp-ph physics.optics
High-Q Lithium Niobate Microcavities and Their Applications
铌酸锂（LN）是一种优良的非线性光学和电光材料，在经典非线性光学、光纤通信和量子光子学中有着广泛的应用。在这里，我们回顾了最近的发展，薄膜LN技术，使LN光子器件和微腔的小型化与小品质因数。我们讨论了LN器件的设计原理，利用最大的非线性系数，各种设备的制造方法和由此产生的设备性能，以及LN微腔的当前和潜在的应用。
2020-11-16 physics.app-ph physics.optics
An optical fiber-based probe for photonic crystal microcavities
介绍了一种新的二维光子晶体谐振腔光谱和空间特性的表征方法。光纤锥用作外部波导探针，其微米级场用于源和耦合来自腔模式的光，当其被放置在腔的近场内时，腔模式在锥的波长相关的透射光谱中表现为谐振特征。研究这些谐振的线宽和深度作为锥形相对于谐振器的位置的函数，产生谐振腔模式的品质因数Q和模态体积Veff的定量测量。当用锥形沿不同的轴探测腔时，通过研究腔模的耦合深度可以得到关于腔模的偏振信息。这种基于光纤的技术已被用来测量Q ~ 40，000和Veff ~ 0.9立方波长的渐变正方形晶格PC微腔在硅制造。这种基于光纤的探头的速度和多功能性突出，并讨论其适用于其他波长尺度的谐振元件。
2004-06-26 physics.optics
Design of microcavities in diamond-based photonic crystals by Fourier- and real-space analysis of cavity fields
我们提出了一种适合于金刚石色心耦合的二维光子晶体微腔的设计方法。通过比较傅立叶空间和真实空间中的模拟场分布和理想场分布，并相应地修改空气孔的位置和尺寸，我们优化了腔结构，获得了高达Q = 320000的高品质因数，模态体积为V = 0.35（λ/n）^[3]。使用非常相同的方法，我们还改进了以前的设计的一个小的模式体积的硅微腔，获得一个因子3的腔Q。为了在人造金刚石薄膜中实现光子晶体，有必要研究材料吸收对品质因数的影响。我们表明，这种影响可以预测一个简单的模型，取代耗时的模拟。
2010-01-04 physics.gen-ph physics.optics quant-ph
Electrically tunable momentum space polarization singularities in liquid crystal microcavities
本文针对动量空间偏振奇点原位可调性稀缺的问题，提出利用高双折射平面液晶微腔产生并电调谐该奇点，结果与理论预测一致，为其集成到自旋光子技术提供可能。
2025-02-11 physics.optics
Quasibound states in the continuum in photonic-crystal-based optomechanical microcavities
本文研究了基于光子晶体的光机械微腔中的连续谱准束缚态，提出用悬浮光子晶体板与分布式布拉格反射镜组合简化系统，使腔损耗仅由材料吸收主导，预计光学品质因子超过10^5。
2023-12-30 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Interaction-induced hopping phase in driven-dissipative coupled photonic microcavities
玻色-哈伯德模型（BHM）的本质是玻色子在不同位置之间的跳跃和相互作用。受光晶格中原子的BHM模拟器成功的启发，出现了在耦合非线性腔中实现光子BHM的建议。两个耦合的半导体微腔构成了一个模型系统，激子极化激元的跳跃，相互作用和衰减-混合轻物质准粒子-可以结合选址相干驱动来实现驱动耗散双位光学BHM。在这里，我们探讨在这个系统中的干扰和非线性的相互作用，在一个政权，在相同的驾驶条件下，可以观察到三个不同的密度分布。我们演示了如何通过有效的极化激元-极化激元相互作用来控制腔之间的极化激元跳跃所获得的相位。我们的结果为二维多腔系统中极化激元的密度相关规范场的合成开辟了新的前景。
2016-02-23 physics.optics quant-ph
Engineering Tunable Synthetic Su-Schrieffer-Heeger Chains in Liquid Crystal Microcavities
Institute of Experimental Physics, Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院实验物理研究所）；Institute of Applied Physics, Military University of Technology（军事理工大学应用物理研究所）；Institute of Chemistry, Military University of Technology（军事理工大学化学研究所）
本文提出了一种在液晶微腔中实现可调合成Su-Schrieffer-Heeger链的方法，通过电压控制极化分裂和光子自旋轨道耦合，展示了其作为有效赝自旋自由度的应用。
2026-05-19 cond-mat.soft physics.optics
Leaky Integrate-and-Fire Mechanism in Exciton-Polariton Condensates for Photonic Spiking Neurons
本文介绍了一种新的方法，神经形态光子学中表现出强烈的激子-光子相互作用的微腔可以作为光学尖峰神经元的积木。实验结果表明激子-极化激元的本征性质类似于Leaky Integrate-and-Fire尖峰机制。结果表明，当用脉冲激光非共振泵浦时，激子-极化激元微腔表现出激子库弛豫引起的漏积分、向玻色-爱因斯坦凝聚体跃迁引起的阈值激发机制和光子的受激发射引起的复位.这些影响，证明在光致发光特性，出现在亚纳秒的时间尺度。所提出的方法提供了在低于1 pJ/尖峰的水平下的尖峰状激光脉冲的能量高效超快处理的手段。
2021-11-25 physics.optics
Observation of Zitterbewegung in photonic microcavities
本研究在平面半导体微腔及蜂窝晶格耦合微腔中实验观测到极化子的Zitterbewegung效应，验证了理论模型与能带结构参数的一致性，为该相对论效应的光子模拟提供了实验证据。
2023-02-10 cond-mat.other physics.optics
A flexible Bloch mode method for computing complex band structures and impedances of two-dimensional photonic crystals
我们提出了一种灵活的方法，可以计算布洛赫模式，复杂的能带结构，和阻抗的二维光子晶体的散射数据产生的广泛可用的数值工具。该方法概括了以前的工作，依赖于专门的多极和有限元技术支撑的传递矩阵法。我们描述了模式提取的数值方法，并应用它计算了一个复杂的能带结构和设计了两个光子晶体减反射膜。我们这样做的频率，在其他方法失败，但仍然是重大的实际利益。
2012-01-16 physics.optics
Observation of second order meron polarisation textures in optical microcavities
多组分玻色-爱因斯坦凝聚体、量子霍尔系统和手征磁性材料在其序参量的连续对称性中显示出扭曲和结，称为Skyrmions。这些矢量激发最初是作为量子场论中的非线性sigma模型的解被发现的，它们通过拓扑缠绕数来量化，该缠绕数指示它们的相互作用和宿主系统的全局性质。在这里，我们报告的第一个实验观察到一个稳定的个人二阶meron，和antieron，出现在电磁场。这些复杂的纹理是通过将光限制在液晶填充的腔中来实现的，该腔通过其各向异性折射率提供可调节的人工光子规范场，该规范场将腔光子运动耦合到其偏振，从而形成光的这些基本矢量涡旋态。我们的观察朝着将拓扑鲁棒的室温光学矢量纹理带入光子信息处理和存储领域迈出了一步。
2020-10-04 physics.optics
Photon correlation measurements of stochastic limit cycles emerging from high-$Q$ nonlinear silicon photonic crystal microcavities
我们在受驱动的非线性高$Q$硅（Si）光子晶体（PhC）微腔中进行了光子相关[ $g^{(2)}(τ)$ ]的测量.当输入泵浦功率超过临界值时，测量的$g^{(2)}(τ)$表现出阻尼振荡行为。从实验和模拟之间的比较，我们的属性测量振荡的$g^{(2)}(τ)$的自脉冲（极限环）出现的光子，载流子和热动力学之间的相互作用。也就是说，$g^{(2)}(τ)$的振荡频率对应于极限环的振荡周期，而其有限的相干（阻尼）时间源于极限环的随机性质。从相位约化理论的观点出发，我们将测量到的$g^{(2)}(τ)$的相干时间解释为极限环广义相位的相干（扩散）时间。此外，我们表明，在激光输入功率的增加增强的相干时间的$g^{(2)}(τ)$的微秒的顺序，这可能是一个随机极限环通过泵浦的稳定性的演示。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall nlin.AO physics.optics
Microstructured organic cavities with high-reflective flat reflectors fabricated by using a nanoimprint-bonding process
提出一种基于UV纳米压印技术的纳米压印键合工艺，用于制备高反射率微结构有机微腔，实现了空间局域光子模式、高精度光子能带及拓扑边缘态，推动了有机光子器件发展。
2023-11-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Parametrically encircled higher-order exceptional points in anti-parity-time symmetric optical microcavities
本研究在反PT对称法布里-珀罗型微腔中实现高阶奇异点，通过参数环绕方案揭示三阶及以下奇异点的分支点行为，优化微腔设计，为光学超材料和新型光子器件研究提供新思路。
2024-05-16 physics.optics
Exceptional-point-controlled mode interaction in three-dimensional microcavities represented by generalized Husimi functions
本文将Husimi函数推广到三维微腔，通过二维投影表征TE与TM偏振模式相互作用，并揭示其动力学由折射率与腔倾角参数空间中的例外点网络支配，为高效光子器件设计提供新方法。
2025-09-19 physics.optics
High-Speed Tunable Microcavities Coupled to Rare-Earth Quantum Emitters
片上光子器件的电光控制是实现高效集成光子学的重要手段。由于其大的电光系数和高的非线性，绝缘体上钛酸锂（LNOI）是用于片上光子学的新兴平台[1]。将量子发射器集成到LNOI中将其在经典光子学中的多用途扩展到量子计算和通信[2，3]。在这里，我们将单一的稀土离子（REI）的量子发射体在电光可调锂磷灰石（LN）薄膜，并展示LN微腔耦合到REI在160 GHz的频率范围内的控制与5 \mus开关速度。腔的动态控制使得能够以短的时间常数调制REIs的Purcell增强。使用Purcell增强，我们发现的证据，检测单个Yb 3+离子在LN腔。在快速可调谐光子器件中耦合量子发射体是一种有效的方法来塑造发射体的波形[4]。它还提供了一个平台，用于在频谱-时间-空间域的集成中编码量子信息，以实现高水平的信道复用，以及生成确定性单光子源的方法[5，6]。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Multiple Interacting Photonic Modes in Strongly Coupled Organic Microcavities
该研究通过对真实多模光学谐振腔内分子系综的微观量子描述，揭示低精细度多模下分子偶极子与非共振腔模耗散通道的部分杂化会限制光-物质相干程度，指出真空拉比分裂是光与物质相干混合的必要非充分条件。
2024-07-06 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Van der Waals functionalization of ultrahigh-Q silica microcavities for $χ^{(2)}$-$χ^{(3)}$ hybrid nonlinear photonics
本文提出通过原子级二硒化钨对超高Q二氧化硅微腔进行功能化，构建了二阶与三阶非线性磁化率可灵活调节的混合光子平台，实现了低功率下的二阶谐波与和频产生。
2023-11-23 physics.app-ph physics.optics
Reversing Annealing-Induced Optical Loss in Diamond Microcavities
本文研究高温高真空退火对金刚石微盘谐振器品质因数的损害，发现非金刚石层导致光学损耗，并证明三酸清洗可恢复其光学性能。
2025-10-04 physics.optics quant-ph
Self-aligned photonic defect microcavities with site-controlled quantum dots
提出一种无需额外纳米加工的自对准应变诱导位点控制量子点微腔，通过AlAs/Al2O3埋入式应力源尺寸定制微腔特性，实现激光特征且无热效应，为可扩展微型激光器制造铺路。
2023-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Finite-Element Method Simulations of High-Q Nanocavities with 1D Photonic Bandgap
利用时谐有限元法对光子微腔中的高Q值光共振进行了数值研究。
2011-02-22 physics.comp-ph physics.optics
Three dimensional trapping of light with light in semiconductor planar microcavities
当光被限制在所有三个方向和光波长量级的维度上时，光子光谱的完全离散化和独特的现象发生，珀塞尔效应和原子发射的抑制是两个典型的例子。在所有三个维度上限制光的各种固态器件已经被开发和应用。典型地，这些谐振器的限制体积、工作波长和品质因数由构造来设置，并且这些特性随外部扰动的小变化针对包括光调制和控制的应用。在这里，我们描述了全3D光捕获，这是设置和调谐的激光激发在一个全光学方案。该器件是基于平面分布布拉格反射器GaAs半导体微腔在室温下工作。横向限制产生一个有吸引力的有效光子势定制的腔间隔层的折射率的增加，诱导由聚焦激光光激发的载流子。强的三维光捕获证明了激光诱导的光谱，空间和k-空间分布的发射的变化。使用调制光激发的激光诱导的光子势的动力学进行了研究，突出了所观察到的现象的起源的热效应的中心作用。
2019-07-17 physics.optics
Coupled-mode theory for periodic side-coupled microcavity and photonic crystal structures
我们使用唯象的哈密顿方法推导出一组耦合模方程，描述光在波导中的传播是周期性的侧耦合到微腔。该结构在色散关系中同时具有布拉格带隙和（类极化激元）谐振腔带隙。讨论了这两类能隙的成因和物理意义。从有效场形式推导出的耦合模方程在布拉格间隙和谐振腔间隙深处是有效的。
2005-06-10 physics.optics
Investigation of Defect Modes of Chiral Photonic Crystals
本文研究了胆甾相液晶缺陷模的一些性质。结果表明，当CLC层较薄时，缺陷模的态密度和发射强度最大，而当CLC层较厚时，这些峰出现在光子带隙的边缘.类似地，当增益较低时，缺陷模的态密度和发射强度最大，而在高增益下，这些峰也在光子带隙的边缘处观察到。研究了低阈值激光和获得高Q值微腔的可能性。
2017-05-02 physics.optics
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
Bridging ultra-high-Q devices and photonic circuits
光学微腔在许多技术和科学学科中是必不可少的。然而，它们在许多领域的应用完全依赖于离散微腔，以满足超低损耗性能（高腔Q因子）和腔设计要求的挑战性组合。事实上，找到一个连接超高Q器件功能与微米和纳米光子电路的微制造桥梁一直是微腔领域的长期优先事项。这里，提出了具有超过2亿的记录Q因子的集成脊谐振器。其超低损耗和灵活的腔体设计为集成系统带来了分立硅和晶体微腔器件独有的性能。两个明显不同的设备被证明：孤子源与电子重复率和高相干布里渊激光器。这种来自单个集成腔平台的多器件能力和性能代表了未来纳米光子电路和系统的关键进步。
2017-09-17 physics.optics
Formation of Quasi-Bound States in the Continuum in a Single Deformed Microcavity
本文提出在单个变形微腔中通过边界变形构建共享单向辐射通道并诱导外部强模式耦合，实验实现Friedrich-Wintgen准BIC，使长寿命共振的Q因子提升超过3倍，为增强光学微腔Q因子提供实用途径。
2024-08-30 physics.optics
Classification of Topological Phase in 2D Photonic Continuous Media Using Electromagnetic Parameters
本研究基于电磁参数构建拓扑指数并建立相图，揭示二维双各向异性光子连续介质的拓扑性由指数符号决定，并通过模拟验证了拓扑边缘态的鲁棒传播。
2023-04-16 physics.optics
Spectral tuning of multimode three-dimensional photonic crystal cavities for enhanced anti-Stokes Raman scattering
三维（3D）光子晶体（PhCs）中的多模中空微腔被设计用于实现增强的相干反斯托克斯拉曼散射，这要求腔具有三个具有相等间隔的谐振频率的高品质因子（Q）模。3D光子晶体中的空腔比2D平板在设计和调谐方面具有更大的灵活性，因为降低Q值的辐射损耗可以通过3D光子带隙来抑制。我们首先根据微扰理论通过改变腔的材料和几何形状来同时调谐所有的模式频率。多个模式之间的光谱间距根据其模式轮廓的对称性、体积和场分布来调整。通过求解频域中的麦克斯韦方程组，计算了谐振模式的频率和场分布。
2010-07-07 physics.optics
Half-cycle attosecond pulse-induced dynamics of space-time photonic crystals
本文提出利用半周期光脉冲在简单三能级原子介质中碰撞，通过载波拉比振荡实现时空光子晶体及其布拉格微腔的超快控制，解决了此前难以在亚周期时间尺度调控介质折射率的问题。
2024-02-25 physics.optics
Frequency-stable nanophotonic microcavities via integrated thermometry
针对集成光子器件的热扰动难题，提出基于薄膜金属电阻测温的硅基高Q微腔全集成温控方案，实现微腔波长高精度稳定，显著降低DFB激光频率漂移，还可无光电探测稳定孤子Kerr梳。
2025-10-03 physics.app-ph physics.optics
Enhancement of the second-harmonic generation based on the cascaded second- and third-order nonlinear processes in a multimode optical microcavity
光学微腔常被用来实现增强的非线性光学相互作用，以获得高效率的二次谐波。随着抽运功率的增加，非线性频率转换的效率可以进一步提高，但同时也会出现其他一些不需要的非线性效应，导致复杂的动力学或不稳定性。在这里，我们研究级联的二阶和三阶非线性过程之间的相互作用，并调查他们对微腔中的二次谐波产生的影响。结果表明，当多模腔在基模处被强泵浦时，出现了非简并光参量振荡（OPO），并且$χ^{(3)}$过程的存在可以显著改变OPO阈值。利用OPO与四波混频的干涉作用，甚至可以突破OPO对二次谐波模效率的限制。微腔中非线性光学过程之间的相干相互作用有助于探索腔非线性光子学中的新物理。
2018-05-22 physics.optics
Two-dimensional metal-chalcogenide films in tunable optical microcavities
准二维（2D）层状金属-硫属化合物薄膜具有吸引人的光电性质。然而，薄膜的光子应用可能由于弱的光吸收和表面效应导致量子产率降低而受到限制。在光学微腔中集成2D薄膜将允许克服这些限制，这是由于与薄膜的改性光耦合。在这里，我们提出了可调微腔嵌入单层二硫化钼或几个单层砷化镓薄膜。我们观察到显着的修改的光谱和时间特性的光致发光（PL）：PL发射光谱窄，波长可调腔模式的品质因数高达7400，PL寿命缩短了10倍，实现了Purcell增强的自发发射率的结果。这项工作有可能铺平道路的微腔增强发光器件的基础上分层的二维材料及其异质结构，也开辟了可能性腔QED在一个新材料系统的范德华晶体。
2014-08-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topological Photonic States at a 1-D Binary-Quaternary Interface
研究了具有反转对称晶胞的二元光子晶体和四元光子晶体边界处拓扑界面态的存在性。建立条件，描述四元晶体可以存在于参数空间中的约束。讨论了不同光程比下带隙的闭合情况。当二元晶体和四元晶体共享一个界面时，当两个晶体的表面阻抗符号不同时，光学状态出现在界面处。随着四元晶体几何形状的变化，态的演化被显示出来。
2019-10-07 physics.optics
