Low-Loss Silicon Directional Coupler with Arbitrary Coupling Ratios for Broadband Wavelength Operation Based on Bent Waveguides
本文基于弯曲定向耦合器的严格耦合模式分析，提出支持任意耦合比的宽带超低损耗2×2硅分束器，并通过基准器件、300 mm晶圆映射及宽度容差测试验证其性能。
2024-04-09 physics.optics
Bent optical waveguide finite element analysis with a 3D envelope Maxwell model
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Fundación Universitaria Konrad Lorenz（孔拉德·洛伦兹大学基金会）；Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）
本文提出了一种用于三维弯曲波导中光学场损耗精确提取的数值方法，采用非连续Petrov-Galerkin方法对包络Maxwell模型进行离散化，并引入独特方法构建完美匹配层以处理光场传播方向和切向方向的能量散射问题。
2026-08-12 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Mechanophotonics: Pseudo-plastic Organic Crystal as a Fermat Spiral Optical Waveguide
本文通过机械光子学塑形假塑性有机晶体，制备出可自传导绿色荧光、耐受两次180度急弯且低损耗的费马螺旋光波导，为全有机光子电路提供关键元件。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nano plasmon polariton modes of a wedge cross section metal waveguide
光学等离子体激元极化激元模式被限制在两个横向尺寸，以显着小于波长的开放式波导结构的尖锐的金属楔。分析揭示了两个独特的模式对应的本地化模式的楔形点和表面模式的传播突然弯曲的接口。这些预测伴随着独特的场分布和色散特性。
2008-04-15 physics.optics
Study of transmission properties for waveguide bends by use of a circular photonic crystal
研究了圆形光子晶体构成的弯曲波导的传输特性。研究了利用圆形光子晶体实现的两种波导弯曲（Y型和U型）。结果表明，与传统的光子晶体波导弯曲相比，这些弯曲的传输特性可以得到显著改善。在6.4%的带宽上，观察到小于1 dB的损耗/弯曲。U形弯曲波导，即，$180^o$弯曲，可以使用圆形光子晶体以低损耗容易地实现。
2005-09-14 physics.optics
Transverse momentum as the counter-diabatic generator in bent waveguide couplers
National Cheng Kung University（国立成功大学）
本文证明弯曲波导耦合器中横向动量是反绝热生成的必然来源，给出闭式轴斜率公式，并通过模拟验证其性能与幺正变换CD方案相当。
2026-10-19 physics.optics quant-ph
Curved GaAs cantilever waveguides for the vertical coupling to photonic integrated circuits
本文报道了基于弯曲砷化镓悬臂波导的光斑尺寸转换器，利用应力失配实现可控面外弯曲并锁定90°垂直取向，在200纳米带宽内实现宽带芯片到光纤耦合，兼容量子光子集成电路。
2023-11-10 physics.app-ph physics.optics
Controllable optical response and tunable sensing based on self interference in waveguide QED systems
本文研究了在两个分离端口处耦合弯曲波导谐振腔的自干涉效应。驻波和行波谐振器的情况下，这样的干扰效果是相似的，而在系统中的两个独立的谐振器通过波导间接耦合，耦合形式和相关的干扰效果取决于哪种谐振器被选择。由于自干涉效应，可以实现线宽和频移可调的可控光学响应以及光学暗态。此外，我们考虑了一个自干涉光子-磁振子混合模型，并显示了相位相关的类Fano线形，在频率传感中有潜在的应用。光子-磁振子杂化不仅可以提高灵敏度，提供可调的工作区域，而且可以实现磁场强度的光学读出。本文的研究结果对自干涉效应及其潜在的应用提供了更深入的认识。
2020-10-21 physics.optics quant-ph
Powering Monolithic and Hybrid Organic Optical Waveguides via Integrated Focused Micro-LEDs for Sustainable Photonic Circuits
本文提出利用UV LED激发柔性有机晶体波导，实现蓝、橙、黄荧光信号转换，展示聚焦LED在机械弯曲、能量转移和混合方向耦合器中的应用，为可见光通信提供可持续解决方案。
2024-02-29 physics.app-ph physics.optics
Limitations to bit-rate and spatial capacity of an optical data transmission channel
平板波导的最大比特率最终由波导色散决定。我们表明，虽然波导中的最大比特率与波导的宽度成反比，但每单位宽度的比特率（即，空间容量）减小，并且在零宽度波导的极限下，它收敛到一个与波导折射率无关的值。该值在性质上等同于自由空间中每单位宽度的传输速率。我们还表明，在3D波导（例如，纤维），与自由空间不同，空间容量在相同的限制下消失。
2002-06-13 physics.optics
Towards optical frequency comb generation in continuous-wave pumped titanium indiffused lithium niobate waveguide resonators
利用连续泵浦的二阶非线性系统产生光学频率梳，在实验和理论上都取得了很大的进展。在这里，我们提出了第一个意见，对这样一个系统找到一个综合的解决方案，使用钛indiffused的锂钛酸盐波导谐振器。这些结果相比，最近开发的理论等效系统。该系统被认为表现出强烈的不稳定性，这需要进一步的调查，以充分确定稳定的光学频率梳产生的这个平台的适用性。
2018-10-01 physics.optics
Towards ultracompact photonic chips using higher-order modes in closely spaced waveguides
本文利用紧密排列波导中的高阶模式显著降低串扰，从而大幅缩小光子芯片尺寸，并设计了基于高阶模式的定向耦合器、3-dB分路器及马赫-曾德尔干涉仪等超紧凑组件。
2025-08-07 physics.app-ph physics.optics
Investigating the refractive index sensitivity of U-bent fiber optic sensors using ray optics
几何修改的光纤传感器（FOS），特别是U形弯曲的FOS，由于其非常高的折射率（RI）和倏逝波吸收（EWA）灵敏度以及其人体工程学设计和易于操作而获得了显著的关注。在这项研究中，我们提出了一个理论模型的U形弯曲FOS探头，预测传感器的行为，通过数值模拟的光传播在一个等效的二维半圆环使用光线追迹的方法。除了由于几何形状的修改的影响，本研究提出了一个彻底的调查弯曲引起的材料变形的光传播和折射损耗的性质的影响。引入弯曲比（弯曲半径与纤芯半径之比）来解释纤芯的几何形状变化和弯曲引起的折射率不均匀性（BIRI）对折射率灵敏度的影响。弯曲塑料光纤传感器的弯曲比属于四种弯曲状态之一，即平缓、几何、饱和和塑性，其弯曲比分别小于35、25、17和7。结果还表明，弯曲比小于7，BIRI不均匀性是负责高RI的灵敏度观察到的U形弯曲探头，而不是简单的几何修改。这项研究还表明存在一个最佳的弯曲比（对于周围介质的RI的给定值），RI的敏感性是最大的。这些发现与以前报道的实验结果进行了验证。
2019-11-26 physics.app-ph physics.optics
Shallow Au Implantation Into Silicon-On-Insulator Slot Ring Resonator Waveguide Devices
研究了Au离子注入及热退火对微环谐振器光学特性的影响，发现500-600 °C退火会严重降低Q因子和消光比，但在650 °C时可恢复。
2025-09-17 physics.optics
A verified equivalent-circuit model for slotwaveguide modulators
我们制定和实验验证的等效电路模型的基础上分布元件来描述行波硅有机混合（SOH）槽波导调制器的电气和电光（EO）特性。该模型允许可靠地预测的小信号EO频率响应的调制器利用纯电气测量的频率相关的RF传输特性。我们实验验证了我们的模型的有效性，我们制定了一个最佳的权衡由于自由载流子吸收（FCA），电光带宽，和π电压的SOH槽波导调制器的光损耗之间的设计准则。
2019-12-10 physics.app-ph physics.optics
Enhanced selfphase modulation in silicon nitride waveguides with integrated 2D MoS2 films
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；INL, Institut des Nanotechnologies de Lyon UMR CNRS 5270, Ecole Centrale de Lyon, INSA Lyon, Universite Claude Bernard Lyon 1, CPE Lyon（里昂纳米技术研究所）；RMIT University（皇家墨尔本理工大学）；Peking University（北京大学）；CEA-LETI, Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；ARC Centre of Excellence in Optical Microcombs for Breakthrough Science (COMBS)（光学微梳突破科学卓越中心）
在硅氮化物波导中集成二维MoSe2薄膜显著增强了自相位调制的非线性光学性能。
2026-01-31 physics.optics
Generalized Temporal Coupled Mode Theory (g-TCMT) applied to Coupled Resonator Optical Waveguides with Exchange Symmetry (CROWe)
The University of Manchester（曼彻斯特大学）
研究人员将g-TCMT模型扩展到n阶串联耦合MRR系统，验证其在n≤4时的有效性，探究n≥5时的局限性，并将其应用于非厄米光子学的PT对称结构。
2026-08-04 physics.optics
Temporal Rainbow Scattering at Boundary-Induced Time Interfaces
自现代光学和电磁学诞生以来，光学棱镜是折射光的最具吸引力的光学元件之一。利用棱镜的频率色散特性，棱镜可以在不同方向上反射不同的频率，从而实现多色光彩虹。最近，由于其工程电磁响应，超材料已被开发用于实现新的折射散射过程，超越了经典的棱镜效应。在这篇文章中，我们报告了一种新的彩虹般的散射过程发生在界面的边界诱导的时间超材料实现瞬时打开的平行板波导的边界条件。突然改变两个金属板之一的导电性，我们证明了两种不同介质之间的等效时间界面被实现，并且传播到波导中的单色波在自由空间中被散射成多色彩虹。我们推导出波导模式和上升的彩虹散射的振幅和频率作为相对于波导轴的仰角的函数之间的关系。我们应用基本的物理原理，通过设计一个散射的主方向来控制时间彩虹。全波数值模拟计算的彩虹时间散射和验证的设计准则，实现受控的时间彩虹散射。
2022-11-07 physics.optics
Supersymmetric Analysis of Stochastic Micro-Bending in Optical Waveguides
光波导中的微弯曲衰减可以通过福克-普朗克方程来建模。结果表明，应用于福克-普朗克方程的超对称变换等效于折射率分布的变化，导致更大或更小的衰减。对于一类广泛的单项折射率分布，它总是可以获得一个折射率分布与较大的微弯曲衰减使用超对称变换。然而，获得较小的衰减并不总是可能的，并且仅限于折射率分布的子集。
2021-08-06 math-ph math.MP physics.app-ph
Phase Errors in mid-IR Arrayed Waveguide Gratings based on graded index SiGe-Si technology
本文提出了一种分析SiGe/Si渐变折射率阵列波导光栅（AWG）中红外波段相位误差和功率截断的方法。本文使用的半解析模型基于模式场的高斯近似和傅立叶光学。应用该方法研究了中心波长为3.4 μ m、4.5 μ m、5.7 μ m和7.6 μ m的阵列波导的串扰水平、有效折射率偏差与功率截断之间的关系。我们发现，有效折射率变化的影响是更关键的AWG与较小的工作波长和功率截断不应超过5%，这些类型的设备。最后，我们参考了中心波长为4.5 μm，5.7 μm，7.6 μm的AWG的实验数据，得到了24 dB的串扰水平，对应于有效折射率的相对误差小于2 × 10-5，等效光程差小于0.2 μ m。
2021-04-27 physics.ins-det physics.optics
