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用于操控圆极化波前的旋转红外天线发射阵列
摘要: 本文提出了一种基于天线阵列薄片(AAS)的红外光学透射阵列,用于操控圆偏振光。该透射阵列的单元结构由三层金属椭圆贴片组成,通过每个单元的局部旋转实现全相位调控。研究者在红外频段展示了此类薄型折射与聚焦透射阵列,并基于平面折射透镜提出了实现偏振分选器件的新概念。这些器件与现有制备技术兼容,对与其他红外及纳米光子器件的集成具有重要价值。
关键词: 超表面、发射阵列、偏振鉴别、红外透镜、圆偏振
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年第15届第四组光子学国际会议(GFP) - 坎昆(2018.8.29-2018.8.31)] 2018年IEEE第15届第四组光子学国际会议(GFP) - 零群速度点处的圆偏振光子键合模式
摘要: 打破光子晶体波导的宇称对称性可使具有正交主导偏振的导模发生耦合。本文展示了这种耦合如何催生反常的零群速度与显著圆偏振现象,可用于增强单向光子发射——将零群速度点(aZGV)与圆偏振点共同限制在高场强区域。在绝缘体上硅(SOI)晶圆上制备的器件证实了模式耦合及极大的慢光因子[11]。该范式为设计卓越的手性量子光子电路开辟了道路。
关键词: 光子晶体波导、圆偏振、零群速度
更新于2025-09-23 15:22:29
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用双色线偏振激光辐照固体靶产生强圆偏振阿秒脉冲
摘要: 提出了一种利用相对论激光与固体相互作用产生强圆偏振(CP)阿秒脉冲的方法,该方法采用双色线偏振(LP)激光。通过调节不同谐波中双色驱动LP场的比例,可以控制所获阿秒脉冲的偏振、光子频率等特性,这比先前使用CP驱动激光的方法更简便高效。一维和二维粒子模拟均表明:当基频和第二谐波的双色LP激光强度分别为1.5×1022 W/cm2和6.4×1021 W/cm2时,可获得强度为1.4×101? W/cm2、脉宽约120阿秒的圆偏振极紫外阿秒脉冲,该脉冲可用于材料磁性与手性特性的探测。
关键词: 相对论性激光-固体相互作用、阿秒脉冲、双色线偏振激光、圆偏振、极紫外脉冲
更新于2025-09-23 15:21:01
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多层石墨烯-电介质堆叠的太赫兹本构张量提取
摘要: 本文提出了一种可靠方法,用于提取太赫兹频段复杂合成多层石墨烯-电介质堆叠的电磁本构张量。这种宏观电磁表征方法利用正入射圆偏振电磁波在材料结构上的透射和反射系数。采用圆偏振波的优势在于能克服高频下因天然或合成材料磁导率和介电常数张量提取值多分支不连续性导致的多解性问题。通过圆偏振波入射情况下原始电磁问题的解析解与数值解数据,验证了所提取磁导率和介电常数张量的准确性。
关键词: 石墨烯-电介质、太赫兹、张量提取、有效介质理论、圆偏振
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年第18届地中海微波研讨会(MMS) - 土耳其伊斯坦布尔(2018.10.31-2018.11.2)] 2018年第18届地中海微波研讨会(MMS) - 用于圆极化转换的手征SRR超表面
摘要: 本文提出了一种由两个相互旋转90度的双开口环谐振器组成的圆极化双频超材料偏振旋转器。该结构实现了Txx与Tyy之间的非对称传输以及Txy与Tyx之间的对称传输,其圆极化特性源于Txy与Tyx间的对称传输。该设计已在微波频段通过数值仿真验证。鉴于该方法的尺寸可扩展性,该结构有望应用于任意频段的超紧凑型偏振器件。
关键词: 超表面、圆偏振、手性超材料、开口谐振环
更新于2025-09-23 08:11:35
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 硅光子晶体中拓扑边缘态的直接观测
摘要: 拓扑概念在物理学中展现出强大威力,可描述具有独特性质的新物质相。近期,由于抗散射无序传输的稳健特性具有应用潜力,光子领域实现拓扑?;さ难芯考ぴ?。一类著名的电子拓扑绝缘体依赖于量子自旋霍尔效应(QSHE)。最近预测具有特殊对称性的光子晶体中会出现QSHE光子类比[1,2]。值得注意的是,采用QSHE的拓扑光子晶体可通过远场辐射观测其特性[3]。我们在绝缘体上硅(SOI)技术的电信波长光子晶体中直接观测到拓扑光子态,并表征其本征自旋、色散及传播特性。研究表明,拓扑态辐射携带源自光子自旋轨道耦合的特征,将单向传播与圆偏振关联(见图1a)。所用光子晶体(图1a插图)通过高阶对称性破缺在Γ点打开不同拓扑序的能隙[1,2]。两畴交界处支持不同赝自旋的拓扑态。我们通过正入射反射强度的频率-角度色散分析这些态,绘制出边缘态色散曲线(图1b),呈现边缘态特征线性色散,实测群速度约c/6,品质因数约450。正负群速度模式可通过相反圆偏振选择性激发。反之,赝自旋可通过偏振测量获得的S3斯托克斯参数在远场直接探测(图1c)。傅里叶光谱测量还揭示边缘态交叉处与自旋-自旋散射相关的微小能隙——这种耦合是边缘对称性破缺固有特性,也是光子与电子拓扑绝缘体的本质区别。通过远场自旋轨道关联,我们选择性激发反向边缘态,并在实空间显微成像中观测其传播。图1d展示锐波导结处的边缘态路由,有趣的是未观察到背向或前向散射,证实单向传播的拓扑?;?。实际上,尽管横向尺寸显著更大,这些态仍紧密遵循由亚晶胞尺寸手性结构定义的晶体边缘。总之,我们通过这项极具前景的技术观测到光子晶体中拓扑?;す獯涞亩捞乇局?,该技术可用于开发集成光子器件、量子光学接口、手性传感及纳米激光器等应用的新型拓扑系统。
关键词: 光子自旋-轨道耦合、拓扑光子态、单向传播、绝缘体上硅、圆偏振
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用强三圆偏振激光脉冲控制分子中的圆偏振高次谐波产生
摘要: 我们提出一种通过多频同旋与逆旋圆偏振激光脉冲控制分子中圆偏振高次谐波产生(HHG)的方案,该方案是极紫外和X射线脉冲的来源。以具有环状等边几何结构的定向单电子分子离子H2+ 3作为基准模型,通过数值求解含时薛定谔方程进行模拟。结果表明:圆偏振HHG可产生具有扩展谐波阶数截止值的辐射,其取决于场强比与场-分子对称性。我们在旋转坐标系中描述激光诱导的电子动力学以研究再碰撞动力学与科里奥利效应。所得HHG光谱调制源于具有逆旋与同旋分量的双圆偏振场的组合效应。同时发现谐波偏振是脉冲频率与螺旋度的函数,这表明匹配场-分子对称性的重要性。这些结果原则上展示了一种控制分子谐波圆偏振特性的方法。
关键词: 三圆激光脉冲、分子、电子动力学、高次谐波产生、圆偏振
更新于2025-09-16 10:30:52
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非手性等离子体超分子中近场模式干涉诱导的局域光学手性
摘要: 当圆偏振光与纳米结构相互作用时,其光学响应取决于该结构的几何形态。若纳米结构具有手性(即无法与其镜像完全重合),则其近场与远场的光学响应均会随入射光的旋向性而变化。相比之下,非手性结构在左旋与右旋圆偏振光照射下会呈现相同的远场响应。本研究展示了一种完全非手性的纳米结构——具有三角D3h对称性的等离子体超分子,在近场响应中表现出对光旋向性的敏感性。该效应源于圆偏振光激发下,等离子体超分子所承载的不同等离子体模式之间产生的近场干涉。通过分子探针以纳米级分辨率,我们实验验证了等离子体三聚体中存在的局部手性特征。实验证明,光学近场手性可被印刻至光敏聚合物中,从而将光学手性转化为可通过原子力显微镜成像的几何手性。这些发现对偏振敏感光化学领域具有重要研究价值。
关键词: 圆偏振、等离子体超分子、手性、手性等离子体学、光聚合物
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 手征光子晶体光纤中宽带圆偏振超连续谱的产生
摘要: 实芯光子晶体光纤(PCF)中的超连续谱(SC)产生技术已较为成熟,在科学技术领域具有广泛应用[1,2]。传统超连续谱中,由于交叉相位调制效应,偏振态无法在整个光谱范围内保持稳定,且可能随功率变化而改变。最新研究表明,连续扭转的光子晶体光纤会呈现圆双折射特性[3,4]。本文首次实验验证了扭转光子晶体光纤能在全光谱范围内稳健保持圆偏振态,且该特性与功率无关。
关键词: 超连续谱生成、手性光-物质相互作用、光子晶体光纤、圆偏振
更新于2025-09-12 10:27:22
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亚波长直径光纤的偏振相关横向光力
摘要: 设计具有多样化光机械功能的光学器件极具价值。本研究探究了不同偏振态入射光模式作用于亚波长直径光纤所产生的横向光力。有趣的是,我们发现圆偏振或椭圆偏振的入射光模式会产生以往研究中未曾观测到的新方向横向光力。通过有限时域差分(FDTD)模拟,我们揭示了非对称横向力密度的详细空间分布,并深入讨论了光力与入射光偏振态、光纤直径及光纤端面倾斜角度的关联机制。研究表明:在光纤斜端面界面处,光场会发生偏振敏感的反射、折射和衍射现象,导致光场非对称分布,进而产生非零横向光力。这些新发现有助于构建未来更具灵活性的可控光机械器件。
关键词: 圆偏振、椭圆偏振、光力、亚波长直径光纤
更新于2025-09-12 10:27:22