Pulsed single-photon spectrometer by frequency-to-time mapping using chirped fiber Bragg gratings
提出了一种基于频时映射、色散群延迟色散(GDD)和精确时间分辨单光子计数的光纤集成光谱仪。啁啾光纤布拉格光栅提供低损耗GDD,将输入脉冲的频率分布映射到输出脉冲的时间包络上。使用快速单光子计数模块的时间分辨检测能够监测825 nm至835 nm的波长范围,在55 pm分辨率下(24 GHz,830 nm)具有几乎均匀的效率。为了证明这种技术的多功能性,预示着单光子的光谱干涉和光子对源的联合光谱强度分布进行了测量。这种单光子级光谱测量的方法提供了一种在可见光和近红外波长实现时频量子光学应用的途径,其中必须同时监测多个光谱通道。
2017-07-29 physics.optics quant-ph
Widely Tunable Photonic Filter Based on Equivalent Chirped Four-Phase-Shifted Sampled Bragg Gratings
本研究在SOI平台上基于等效啁啾四相移采样布拉格光栅研制集成双频带光子滤波器,通过微加热器热光调谐实现52.1GHz至439.5GHz的宽范围可调光分频。
2024-10-10 physics.app-ph physics.optics
Chirped Bragg Gratings as Passive Photonic Reservoirs: An Experimental Proof-of-Concept for Temporal Information Processing
University of Parma(帕尔马大学)
本研究通过实验测量硅光子啁啾布拉格光栅的群延迟和反射系数,验证其具备分布式延迟、衰减记忆和时间混合等特性,可作为无源光子储备池进行时间信息处理。
2026-09-15 physics.optics
Meter-long broadband chirped Bragg gratings for on-chip dispersion control and pulse shaping
The University of Hong Kong(香港大学);Tsinghua University(清华大学);Advanced Biomedical Instrumentation Centre, Hong Kong Science Park(香港科技园先进生物医学仪器中心)
本文提出了一种基于超低损耗硅氮化物平台的米长啁啾螺旋布拉格光栅,实现了高稳定性、低延迟和大色散带宽积的芯片级色散控制,用于高保真脉冲成型和压缩电光频率梳的应用。
2026-04-14 physics.optics
Low-power optical bistability in $\mathcal{PT}$-symmetric chirped Bragg gratings with four-wave mixing
这篇文章的中心主题是分析在具有增益和损耗的非均匀光栅结构中引入克尔非线性的四波混频或调制的有用性。为此,我们提出了一个非均匀的系统,其中的$\mathcal{PT}$对称光栅的非线性调制。事实证明,只有假设非线性及其相关调制项是自散焦项,所提出的方案才能取得成果。为了降低操纵所需的强度,啁啾的符号被取为负,并且工作光的波长被认为高于布拉格波长。除了这些设置之外,从器件的后端发射光还将临界强度显著降低到0.015(大约)的值,这一定是在非线性$\mathcal{PT}$对称光栅的背景下报道的最低切换强度。即使在两个光入射方向的非线性指数的调制的公司中,在破坏的$\mathcal{PT}$对称制度中的斜坡状稳定状态也占上风。
2022-01-03 nlin.PS physics.optics
Klein tunneling of light in fiber Bragg gratings
提出了一种光子学上的Klein隧穿(KT)模拟,即相对论性电子通过一个大的排斥和尖锐的势阶跃的奇异特性,用于脉冲在具有嵌入啁啾区的非均匀光纤布拉格光栅中的传输。KT可以被简单地观察为光栅阻带内的传输窗口的开口,只要所施加的啁啾在康普顿波长的模拟量级的长度上实现。
2010-08-31 physics.optics
Compact Chirped Fiber Bragg Gratings for Single-Photon Generation from Quantum Dots
本研究提出一种基于啁啾光纤布拉格光栅的紧凑模块,用于高效激发量子点产生单光子,克服现有方法的体积和稳定性问题。
2023-06-20 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Tunable storage of optical pulses in a tailored Bragg-grating structure
提出了在一种特殊设计的非线性布拉格光栅(BG)中可控地产生、捕获和保持单个和多个孤子的方案。该设置包括啁啾BG段,其通过局部缺陷链接到具有内置缺陷阵列的均匀BG。得到了入射孤子的捕获位置与其功率之间的抛物线关系。同时捕获的两个和三个孤子在不同的位置也被证明。
2015-02-20 physics.optics
Studying the operation of an all-PM Yb-doped fiber laser oscillator at negative and positive net cavity dispersion
掺Yb光纤激光器中的啁啾光纤布拉格光栅可以调谐净腔色散,从而能够获得超出典型全正常色散耗散孤立子状态的脉冲动态特性。这封信演示了一个超快色散管理全保偏光纤振荡器锁模与非线性光学环路镜。在振荡器内部使用啁啾光纤布拉格光栅,在1 $\mathrmμ$ m波长处,它可以工作在-0.098 ps $^2$到+0.067 ps $^2$及以上的净腔色散范围内。根据配置的不同,该系统可以提供能量高达2.3 nJ的稳定脉冲,脉冲持续时间短至98 fs。
2022-01-11 physics.optics
Dynamics of surface solitons at the edge of chirped optical lattices
研究了刻在克尔型非线性介质中啁啾光晶格边缘的孤子形成。我们发现家庭的功率无阈值表面波,不存在于其他类型的晶格界面。这种孤子的形成是由于界面处的内反射、分布布拉格反射和聚焦非线性的共同作用。值得注意的是,我们发现啁啾晶格的表面是孤子吸引子:在能量阈值以下,在晶格内发射的孤子自弯曲到界面,然后粘在界面上。
2007-09-11 nlin.PS physics.optics
Spectral compression of single-photon-level laser pulse
实验证明,在周期性极化的铌酸锂(PPLN)波导芯片中,单光子激光脉冲的带宽被压缩了58倍。利用啁啾单光子激光脉冲和相反啁啾的经典激光脉冲,通过和频产生新频率的窄带单光子脉冲。在我们的实验中,在1550 nm的单光子的频率和带宽同时转换。我们的结果标志着在近可见光窗口实现1550 nm量子通信和量子存储之间的相干光子接口的关键一步。
2016-12-07 physics.optics
Chirped pulse waveguide amplifier
本文提出一种单模Cr:ZnS晶体波导超快放大器,利用超快激光写入的凹陷包层波导实现5.5 dB/cm增益和2.35 W平均输出功率,并通过解析模型优化设计,在CPA装置中验证了宽带高增益放大性能。
2024-09-28 physics.optics
Buffering and Trapping Ultrashort Optical Pulses in Concatenated Bragg Gratings
提出了超短光脉冲在级联布拉格光栅(BG)结构中的强延迟,包括以布拉格孤子的形式减速和停止。脉冲的操纵进行,使用非线性效应,在啁啾BG段,这是链接,通过一个缺陷,到一个均匀的光栅。超短脉冲的存储被证明是非常强大的输入场强度的变化,这表明在这样的结构中存储超快光脉冲的可行性。物理估计产生的BG写在硅。
2013-10-31 nlin.PS physics.optics
Ultrafast Optical Signal Processing with Bragg Structures
相位、振幅、速度和偏振,以及光的许多其他性质,都可以通过光子布拉格结构进行调制。结合非线性和量子效应,可以实现各种随后的微米或纳米光子应用。本文综述了几种典型的一维布拉格光栅中的各种光学现象。重要的例子是共振吸收的光子结构,啁啾布拉格光栅,和胆甾相液晶,他们独特的操作能力和关键问题进行了详细的考虑。这些布拉格结构预计将用于广泛的应用,涉及光场调制,特别是在快速发展的超快光信号处理领域。
2017-05-17 nlin.PS physics.optics
Tailoring inhomogeneous $\mathcal{PT}$-symmetric fiber Bragg grating spectra
研究了一类非均匀布拉格周期结构--啁啾变迹光纤布拉格光栅(FBG)在奇偶性和时间反转($\mathcal{PT}$)对称性影响下的独特光谱特性。$\mathcal{PT}$对称性和非均匀性之间的相互作用在破缺的$\mathcal{PT}$对称性相位中带来了特殊的功能,例如波长选择放大和单模激射,用于增益-损耗的宽范围变化。我们观察到,该设备是没有更多的被动和它经历了一系列的过渡,从非对称反射到单向不可见性和多模放大的结果,在不同的切趾配置文件,即高斯和升余弦,在给定的啁啾值的调制强度的虚部的变化。啁啾提供带宽控制以及对反射(透射)光的幅度的控制。同样地,除了缓和光谱的带边缘之外的反射信号之外,变迹还以抑制破坏的$\mathcal{PT}$对称区域中的不受控制的激光行为的形式提供附加功能。
2020-02-13 physics.optics
Femtosecond soliton diode on heterojunction Bragg-grating structure
提出了一种基于异质结布拉格光栅的全光飞秒孤子二极管的数值实现方案,该光栅由两个空间非对称的啁啾胆甾相液晶构成。模拟结果表明,在考虑非线性光学效应的情况下,不仅可以实现非互易透射比高达120的飞秒二极管效应,而且可以观察到光脉冲演化为孤子并在传输过程中保持其形状。此外,还详细讨论了脉冲宽度和载波波长对飞秒二极管效应的影响。我们的实验为实验实现基于胆甾相液晶的飞秒孤子二极管提供了一个新的方向。
2016-08-11 nlin.PS physics.optics
Frozen Mode Regime in an Optical Waveguide With Distributed Bragg Reflector
本文提出一种具有滑移对称性的光波导,利用啁啾分布式布拉格反射器和分布式耦合形成三阶简并异常点SIP,实现群速度为零的冻结模式,并证明其品质因数和群延迟随腔长三次方增长,可用于光放大、延迟线、传感器和调制器。
2023-01-12 physics.optics
Dual-band Photonic Filters with Wide Tunable Range Using Chirped Sampled Gratings
本文提出一种基于重建等效啁啾技术和线性啁啾采样 Bragg 光栅的双带光子滤波器,通过集成微加热器调节 0-35 mA 电流,实现了 37.2-186.1 GHz 频率间隔可调的双波长滤波。
2024-10-10 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear nonuniform $\mathcal{PT}$-symmetric Bragg grating structures
我们探讨的后果,将奇偶性和时间反转($\mathcal{PT}$)对称性的非互易光传播的动态表现出的一类非均匀的周期性结构称为啁啾$\mathcal{PT}$对称光纤布拉格光栅(FBG)。各种光栅参数之间的相互作用,如啁啾,失谐,非线性,和增益/损耗引起的独特的双和多稳态的完整以及破碎的$\mathcal{PT}$对称制度。啁啾对磁滞曲线转向动力学的作用受非线性的类型和失谐参数的性质的影响。此外,输入光的入射方向强烈影响未破坏和破坏的$\mathcal{PT}$对称区域中双稳态和多稳态的转向动力学。当光发射方向相反时,发现在非常低的强度下发生临界稳定状态,这为用光控制光的附加方式开辟了新的途径。我们还分析了单向波输运现象和反射的双稳态和多稳态特性在所谓的$\mathcal{PT}$对称性破缺点。
2019-10-08 nlin.PS physics.optics
Geometric representation of adiabatic distributed-Bragg-reflectors and broadening the photonic bandgap
绝热跟随是一种广泛采用的实现“两能级”量子力学系统中近完全布居转移的技术。然而,其理论基础可以推广到表现SU(2)对称性的大类系统。在目前的工作中,我们提出了一个类比的人口转移动力学的二能级原子系统的光传播的经典的“一维”光子晶体,通常被称为分布布拉格反射器(DBR)。这种形式主义有利于适应绝热跟随的想法,更确切地说,快速绝热通道(RAP)通常在广泛的量子力学系统中遇到。我们提出了一种啁啾DBR配置中,绝热约束的最佳啁啾DBR凭借满足。该结构的反射光谱除了对透射带中的尖锐反射峰有不同程度的抑制外,还表现出光子带隙(PBG)的展宽。在DBR结构中,对向传播模之间的模间耦合以及它们的相位失配表现出纵向变化,这在二能级原子绝热布居转移的Allen-Eberly方案中是常见的。
2021-08-10 physics.optics quant-ph
Realization of white light cavity for ulra-short optical signal storage and Processing
我们证明了啁啾布拉格光栅可以通过在光栅轴的不同位置反射不同的波长来补偿色散。在本文中,我们利用这样的色散补偿属性,以创建一个白光腔(WLC)的效果,取消由于传播的光频率调谐的往返相移。一对LCBG用于制作腔。为了满足WLC条件,LCBG的色散分布是通过调整参数,如啁啾率,调制深度和光栅区域的长度定制。数值模拟结果表明,WLC的带宽约为10GHz。
2014-02-18 physics.optics
Multi-Wavelength DFB Laser Based on Sidewall Third Order Four Phase-Shifted Sampled Bragg Grating with Uniform Wavelength Spacing
本研究提出采用三阶四相移采样侧壁光栅的多波长DFB激光器,通过线性啁啾采样光栅与腔内π相移实现等间隔多波长输出,简化制备工艺,适用于DWDM系统。
2024-10-31 physics.app-ph physics.optics
On-chip pulse generation at 8 μm wavelength
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Politecnico di Milano(米兰理工大学)
本研究通过设计啁啾布拉格光栅和SiGe光子电路,在8微米波长实现超短脉冲生成,为中红外全集成超短脉冲源的发展提供了关键突破。
2025-06-12 physics.optics
Ultra-compact synthesis of space-time wave packets
针对时空波包合成依赖笨重自由空间光学系统的问题,提出利用旋转45度的啁啾体布拉格光栅和相位板构建超紧凑系统,在25x25x8 mm3体积内无需自由空间传播即可合成时空波包。
2022-12-23 physics.optics
Watt-level ultrafast 1.75 μm laser system based on thulium-doped core and terbium-doped cladding fluoride fibers
FiberLabs Inc.(光纤实验室有限公司)
本文提出一种基于铥掺杂核心和铽掺杂包层氟化物光纤的瓦级超快1.75微米激光系统,利用受激拉曼散射生成种子脉冲,通过多级放大器放大孤子,最终获得217 fs压缩脉冲,输出250 nJ单脉冲能量,平均功率1 W。
2026-03-16 physics.optics
Dispersion Managed Mode-locking in all-fiber Polarization-maintaining Nd-doped Laser at 920 nm
本文对掺钕保偏全光纤激光器中色散管理超短脉冲的产生进行了全面的研究。采用啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)作为半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模器和第二非透明镜,实现了一种线性激光器方案。920/1064波分复用器确保了完整的1064 nm发射滤波。CFBG的色散补偿是足够的,以达到异常的净色散在最短的激光方案,使我们能够调查锁模制度在-0.05 ps 2 - 0.24 ps 2净色散范围内,通过改变无源光纤的长度。利用这种方法,我们证明了高次谐波锁模色散接近零和大的能量跨度近抛物线形状的单脉冲操作在反常色散区。该研究得到了用于优化激光谐振腔设计和研究腔内脉冲演变的数值模拟的支持。
2023-01-13 physics.optics
Sequences of Exact Analytical Solutions for Plane-Waves in Graded Media
我们提出了一种新的方法来建立序列的可解的配置文件的电磁(EM)导纳在无损各向同性材料与一维梯度介电常数和磁导率(特别是配置文件的光学折射率)。这些可解的配置文件导致分析封闭形式的表达的EM场,TE和TM模式。性质和场的达布变换方法,最初开发的热扩散建模,在这里转置到光学深度空间中的麦克斯韦方程组。提供了几个例子,都源于一个恒定的种子潜力,这使得他们的基础上,小学功能。越来越复杂形状的可解轮廓可以通过迭代过程或通过组装高度灵活的规范轮廓来获得。它们用于模拟光学器件,如匹配层、rugate滤波器、布拉格光栅、啁啾镜或1D光子晶体,为经典方法提供了精确且具有成本效益的替代方案
2017-08-01 physics.app-ph physics.comp-ph physics.optics
Spectral-temporal processing using integrated recursive electro-optic circuit
本文提出基于TFLN的递归电光信号处理框架,通过环路内可切换光数据包和可替换处理元件,在紧凑片上平台实现高频移、大群延迟及五阶时间微分。
2025-09-29 physics.optics
Highly-stable, multi-megahertz circular-ranging optical coherence tomography at 1.3 um
在傅立叶域光学相干层析成像(OCT)中,采集电子器件的有限带宽限制了系统的深度范围和速度。圆测距(CR)OCT方法使用光域压缩来超过此限制。然而,先前报告的CR-OCT系统架构受到稳定性差的限制,并且被限制在1.55 μ m波长范围内。在这项工作中,我们描述了一种新的CR-OCT架构,是免费的这些限制。为了确保稳定运行,系统内的温度敏感光学模块被替换;消除了用于展宽脉冲锁模(SPML)激光器的长度更长的光纤线轴,取而代之的是一个10米的连续啁啾光纤布拉格光栅,干涉仪的无源光学正交解调电路被使用钛酸锂相位调制器的有源技术所取代。为了改善生物组织中的成像穿透,通过利用基于CFBG的色散光纤固有的波长灵活性,将系统工作波长偏移到1.29 μ m的中心波长。这些改进是在保持宽(100 nm)光学带宽、长4 cm成像范围和高7.6 MHz A线速率的同时实现的。通过增强稳定性,简化整体系统设计,并在1.3 μ m下工作,这种CR-OCT架构将允许在医疗和非医疗应用中更广泛地探索CR-OCT。
2019-10-30 physics.app-ph physics.optics
A fully integrated dispersion-managed femtosecond mode-locked laser
Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所);Institute of Electrical and Micro Engineering, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院电气与微工程学院);EDWATEC SA(EDWATEC公司);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)(德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心)
该研究开发了一种基于色散管理架构的自启动光子集成锁模激光器,可实现0.5至1.2 GHz低重复频率的稳定锁模脉冲,为现场部署的光计量和精密传感提供了紧凑低功耗的兼容晶圆代工平台。
2026-09-07 physics.optics
Femtosecond Pulse Generation via an Integrated Electro-Optic Time Lens
集成飞秒脉冲和频率梳源是一种具有广泛应用前景的关键器件。片上脉冲产生的主要方法依赖于三阶非线性或半导体增益的微谐振器内的锁模。然而,这些方法在噪声性能、波长可调谐性和重复率方面受到限制。或者,亚皮秒脉冲可以合成没有锁模,通过调制连续波(CW)单频激光器使用级联的电光(EO)调制器。这种方法由于其简单性、鲁棒性和频率捷变性而特别有吸引力,但是仅在使用多个离散EO调制器并且需要光放大器(以克服大的插入损耗)、微波放大器和移相器的桌面上实现。在这里,我们展示了一个芯片级的飞秒脉冲源上实现的集成的锂离子(LN)光子平台18,使用级联的低损耗电光幅度和相位调制器和啁啾布拉格光栅,形成一个时间透镜系统。该器件由连续波分布反馈(DFB)芯片激光器驱动,由单个连续波微波源控制,无需任何稳定或锁定。我们测量飞秒脉冲序列(520 fs的持续时间)与30 GHz的重复率,平顶光谱与10 dB的光学带宽为12.6 nm,个别梳状线功率超过0.1毫瓦,和脉冲能量为0.54皮焦。我们的研究结果代表了一个可调的,强大的和低成本的集成脉冲光源与CW脉冲转换效率的一个数量级高于以前的集成源实现。我们的脉冲发生器可以从超快光学测量到分布式量子计算机网络中找到应用。
2021-12-16 physics.app-ph physics.optics
Temperature-compensating package for OH line filters for astronomy: II. manufacture, assembly, and performance study
本文提出了一种用于OH谱线滤波器的新型自补偿封装,在非温控环境中实现了0.37 pm/$^\circ$C的波长漂移,适用于需要亚皮米级稳定性的天文观测。
2025-08-13 astro-ph.IM physics.optics