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Λ型四波混频中光学涡旋的相干转换及其相位演化
1
作者 王丹 刘玉 +1 位作者 周海涛 黄良辉 《物理学报》 北大核心 2026年第7期220-234,共15页
基于一个双泵浦非简并四波混频结构,将光涡旋编码于任意输入光束的相位信息中,探究了生成光束的相位分布及其对系统参数的依赖.采用一阶微扰理论求解与原子介质极化相关的密度矩阵元,建立了生成的探测光与共轭光在介质内传输的耦合波方... 基于一个双泵浦非简并四波混频结构,将光涡旋编码于任意输入光束的相位信息中,探究了生成光束的相位分布及其对系统参数的依赖.采用一阶微扰理论求解与原子介质极化相关的密度矩阵元,建立了生成的探测光与共轭光在介质内传输的耦合波方程,获得两光场拉比频率的解析表达式,模拟了共振情况下光学涡旋在光束间的相干转换.研究进一步重点揭示了频率失谐、退相率对涡旋光相位分布的影响.文中指出双光子共振时,可通过减小退相率来补偿单光子失谐引起的涡旋光相位失真;双光子失谐时,原子系统的相干条件被破坏,涡旋相位分布更容易畸变,且退相率越小畸变越显著.本工作为原子介质内实现高保真的光学涡旋操控提供了可靠的理论依据与优化策略,对推进基于轨道角动量的高维量子通信与信息处理具有重要意义. 展开更多
关键词 相干原子体系 四波混频 一阶微扰理论 光学涡旋
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InGaAs SPAD光子符合检测读出电路设计
2
作者 陈力颖 王辰阳 +2 位作者 李榜添 曹凌风 程传同 《量子电子学报》 北大核心 2026年第2期210-217,共8页
为了抑制环境光和单光子雪崩二级管(SPAD)的暗计数对读出电路性能的影响,针对InGaAs SPAD,设计了具有光子符合检测功能的读出电路。该设计在淬灭电路中集成了光子符合检测电路,可根据环境光强度选择4个检测档位,仅当时间窗口内检测到的... 为了抑制环境光和单光子雪崩二级管(SPAD)的暗计数对读出电路性能的影响,针对InGaAs SPAD,设计了具有光子符合检测功能的读出电路。该设计在淬灭电路中集成了光子符合检测电路,可根据环境光强度选择4个检测档位,仅当时间窗口内检测到的脉冲数达到阈值时,才判定为有效光子事件,从而有效减弱了环境噪声的影响,读出电路的信号背景比可达5.44;在时间数字转换器(TDC)上采用动态分配电路,减少了TDC的数量,功耗和数据量分别降低到非动态分配TDC电路的62.5%和60%。仿真验证结果表明,在SMIC 180 nm BCD工艺下,得益于延迟锁定环的精确控制,该TDC在不同工艺角和工作温度下,均可实现250 ps的分辨率。其转换线性度的最差值分别为:差分非线性为-0.6倍最低有效位(简称LSB),积分非线性为0.2 LSB,两项指标均优于±1 LSB。 展开更多
关键词 单光子雪崩二级管 光子符合检测 动态分配 时间数字转换器
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空间与时空涡旋光独立调控的太赫兹超表面 被引量：1
3
作者 李禹希 张会云 +5 位作者 陈炯煦 王嘉诚 张敏 蒋庆友 刘蒙 张玉萍 《物理学报》 北大核心 2026年第1期271-280,共10页
光学空间涡旋(OV)和时空涡旋光(STOV)是携带不同形式轨道角动量(OAM)的特殊光束. OV具有纵向OAM,而STOV则展示了横向OAM,并且与时间协同调控.由于它们依赖于不同的物理机制,因此传统的光学平台难以同时实现这两种涡旋光的独立调控.本文... 光学空间涡旋(OV)和时空涡旋光(STOV)是携带不同形式轨道角动量(OAM)的特殊光束. OV具有纵向OAM,而STOV则展示了横向OAM,并且与时间协同调控.由于它们依赖于不同的物理机制,因此传统的光学平台难以同时实现这两种涡旋光的独立调控.本文提出一种基于二氧化钒(VO_(2))相变材料的太赫兹(THz)超表面器件,能够在同一超表面平台中实现OV和STOV的动态切换.当VO_(2)处于绝缘态时,使用圆偏振波反射生成拓扑黑暗点和拓扑暗线,激发STOV;当VO_(2)转变为金属态时,通过合理排列超表面编码元素结合Pancharatnam-Berry (PB)相位,生成多通道和多功能的OV.随后,通过对结构参数的影响进行详细分析,发现两种涡旋光在不同条件下具有较强的拓扑稳定性,可以通过温度调控进行可逆切换.本文为实现太赫兹频段的多功能涡旋光生成提供了新的思路,并为涡旋光在太赫兹通信和光信息处理中的应用拓展了新途径. 展开更多
关键词 太赫兹 超表面 涡旋光束 相变材料
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基于里德堡原子的X波段微波精密测量
4
作者 王宏佳 张好 +2 位作者 杨文广 闻志恒 张临杰 《量子光学学报》 北大核心 2026年第1期49-59,共11页
X波段微波在雷达侦测、空间探测、气象监控、卫星通讯等应用领域具有重要意义。丰富的应用领域对微波测量的灵敏度和精确度提出了更高的要求,因此我们需要提高对X波段微波信号的探测和识别能力。在微波精密测量领域,里德堡原子微波电场... X波段微波在雷达侦测、空间探测、气象监控、卫星通讯等应用领域具有重要意义。丰富的应用领域对微波测量的灵敏度和精确度提出了更高的要求,因此我们需要提高对X波段微波信号的探测和识别能力。在微波精密测量领域,里德堡原子微波电场计与传统微波测量器件相比,覆盖电磁波频段范围广,场强测量值可以溯源到国际标准物理量并且具有自校准特性,是目前精密测量领域的研究热点之一。近年来随着国内外对光与原子相互作用机制的深入研究,基于里德堡原子微波电场计的场强测量灵敏度、瞬时带宽等性能指标不断被提升。本文基于里德堡原子与微波电场相互作用的物理模型,在室温下将铯原子激发至主量子数n=40~44的里德堡态,利用频率处于X波段范围内5个频点的微波信号耦合nD_(5/2)→(n+1)P_(3/2)5个跃迁通道。在X波段里德堡原子电场计的场强测量灵敏度达到了0.21μV·cm^(-1)·Hz^(-1/2),动态范围大于85 dB,原子传感器的带外抑制比为75 dB。 展开更多
关键词 里德堡原子 EIT-AT分裂 精密测量 微波电场 灵敏度
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基于光辐射压激励的低频机械振子品质因数测量
5
作者 王义建 高翔宇 +2 位作者 孙恒信 刘奎 郜江瑞 《物理学报》 北大核心 2026年第5期112-120,共9页
高品质因数(Q值)的机械振子具有较低的机械损耗,是光力学实验中研究光场和机械振子量子特性以及产生其他如量子压缩和纠缠光场时的重要条件.在室温下低频段,受环境和其他机械器件的影响,机械振子的共振模式识别困难,并且与其他器件的振... 高品质因数(Q值)的机械振子具有较低的机械损耗,是光力学实验中研究光场和机械振子量子特性以及产生其他如量子压缩和纠缠光场时的重要条件.在室温下低频段,受环境和其他机械器件的影响,机械振子的共振模式识别困难,并且与其他器件的振动模式交叠,影响了Q值的测量精度.代替传统的机械接触式激励(例如压电陶瓷激励),本文采用了光辐射压对机械振子进行非机械接触式的激励.基于声光调制器开关产生的光辐射压激励具有更快的响应速度和更宽的工作频段,特别是在声频甚至更低频段,能够避免环境和实验装置等因素带来的难以处理的低频噪声.实验结果表明,相比压电陶瓷激励,光激励在低频段(2 kHz以内)的Q值测量准确性更高,测量误差在5%以内. 展开更多
关键词 光辐射压力 低频段 品质因数 衰荡测量
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表面等离子波导系统中基于连续域束缚态共振模间相位耦合的双频带单向无反射研究
6
作者 王麒然 安成守 金星日 《延边大学学报(自然科学版)》 2026年第1期7-12,共6页
为了实现双频带的单向无反射,本文构建了一个由T型共振器(由2个金属-绝缘体-金属组成)侧面耦合于一个金属-绝缘体-金属等离子波导构成的波导系统.利用该系统中上下层T型共振器所处的不同共振模式(弗里德里希-温根束缚态(FW-BIC)和等离... 为了实现双频带的单向无反射,本文构建了一个由T型共振器(由2个金属-绝缘体-金属组成)侧面耦合于一个金属-绝缘体-金属等离子波导构成的波导系统.利用该系统中上下层T型共振器所处的不同共振模式(弗里德里希-温根束缚态(FW-BIC)和等离子体诱导透明(PIT))的共振峰之间的相位耦合实现了双频带的单向无反射.研究表明,可以通过改变T型共振器的几何参数来实现FW-BIC和PIT2种共振模式之间的转换.对该系统进行仿真模拟表明,当上部共振器处于FW-BIC共振模式,而下部共振器处于PIT共振模式时,系统呈现出双频带单向无反射特性,2个频带的反射率均接近0.9,且在单向无反射频带处存在单向吸收,吸收率均高于0.95.该研究结果可为研究滤波器、传感器和类二极管器件的设计和应用提供良好参考. 展开更多
关键词 单向无反射 T形共振器 连续域束缚态 等离子体诱导透明 等离子波导系统
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手征波导QED系统中的单光子散射与非互易传输的研究
7
作者 杜荣波 刘洪雨 《延边大学学报(自然科学版)》 2026年第1期13-19,共7页
为了在波导QED系统中实现电磁诱导透明和单光子的非互易传输,提出了一个由2个不同跃迁频率的巨原子以编织结构耦合至一维波导的传输模型.在该模型中,每个巨原子通过2个非对称耦合点与手征波导模相互作用.利用实空间方法分析了单光子从... 为了在波导QED系统中实现电磁诱导透明和单光子的非互易传输,提出了一个由2个不同跃迁频率的巨原子以编织结构耦合至一维波导的传输模型.在该模型中,每个巨原子通过2个非对称耦合点与手征波导模相互作用.利用实空间方法分析了单光子从左、右端入射的散射特性.理论分析与数值模拟表明:原子间的耦合强度与原子跃迁频率间的关系能够影响单光子的散射特性,并可利用这一关系实现电磁诱导透明;在双向不均匀耦合机制下,巨原子的编制结构会导致透射谱产生中心高传输区域和对称反射谷,利用这一现象可以制成双通道光子路由器;通过选取合适的失谐量、原子间的耦合强度以及左右传播波导模的耦合强度,可以实现单光子的非互易传输.本研究结果可为非互易量子开关的研究提供参考. 展开更多
关键词 巨原子 波导QED 单光子散射 非互易 手征耦合
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基于BIC机制的光子晶体涡旋光仿真设计与调控
8
作者 石占丰 陈延耀 +3 位作者 徐英添 刘恒 张贺 兰云萍 《光学学报(网络版)》 2026年第2期20-26,共7页
涡旋光束因携带轨道角动量(OAM),在光通信、量子信息及成像等领域极具应用价值。然而,传统涡旋光产生方法难以集成;基于人工超表面的方案则需要将入射光严格对准结构几何中心,增加了实验复杂度。提出一种无需对准的光子晶体柱阵列结构,... 涡旋光束因携带轨道角动量(OAM),在光通信、量子信息及成像等领域极具应用价值。然而,传统涡旋光产生方法难以集成;基于人工超表面的方案则需要将入射光严格对准结构几何中心,增加了实验复杂度。提出一种无需对准的光子晶体柱阵列结构,利用连续体束缚态(BIC)机制产生涡旋光。该阵列固有的周期性结构既规避了入射光严格对准的需求,又通过引入扰动对称结构,将理想BIC高效转化为准BIC模式。 展开更多
关键词 连续体束缚态(BIC) 涡旋光束 光子晶体 周期阵列
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基于随机动态掩模调制的幂律光场量子统计特性
9
作者 郭晓丽 张丽 +4 位作者 张蕾 张伟 赵益颉 郭龑强 张明江 《物理学报》 北大核心 2026年第4期165-176,共12页
光场的相干度在单光子成像中直接关系着成像信噪比与对比度,但现有成像光场相干度被限制在热噪声极限(g^((2))(0)≤2)以下.本文提出了基于随机动态掩模调制增强光场二阶相干度的方法,并利用高分辨单光子探测阵列实现了对强关联、幂律光... 光场的相干度在单光子成像中直接关系着成像信噪比与对比度,但现有成像光场相干度被限制在热噪声极限(g^((2))(0)≤2)以下.本文提出了基于随机动态掩模调制增强光场二阶相干度的方法,并利用高分辨单光子探测阵列实现了对强关联、幂律光子统计特性光场的测量,进而验证了高阶相干度对成像质量的提升效果.实验表明在单像素平均光子数在10^(-2)—10^(2)范围内,可实现幂律光子分布光场制备;在随机动态掩模调制下最大二阶相干度g^((2))(0)=98.67,在哈达玛掩模调制下最大g^((2))(0)=47.29,相干度提升幅度随曝光时间与调制频率可调.基于动态掩模最强相干度在5μs曝光时间、单像素平均光子数0.026,仅需20帧进行高分辨400×400单光子二阶关联成像即可实现图像质量显著提升,峰值信噪比由8.05 dB增至29.03 dB,提高20.98 dB;结构相似度从0.08优化至0.92,增加了0.84;对比度由0.99显著增至74.96,清晰度由0.18增至34.19.该研究显著地提升光场二阶相干度并超越热噪声极限,同时在单像素光子数远小于1,微秒级快速曝光条件下实现单光子成像性能提升,为光场高阶相干度调控与低光子关联成像提供支撑. 展开更多
关键词 单光子探测阵列 幂律光子分布 二阶相干度 关联成像
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强耦合混合腔光力系统中光子和声子的统计性质
10
作者 吕飞红 张冲 张静 《量子光学学报》 北大核心 2026年第1期32-40,共9页
腔光力系统是构建量子信息网络的重要平台之一,但现实的实验条件很难实现单量子水平的光力强耦合。本文研究了单原子介导的混合腔光力系统中光子和声子的统计性质。研究表明,该系统不仅可以达到光力强耦合条件,而且会出现光子和声子的... 腔光力系统是构建量子信息网络的重要平台之一,但现实的实验条件很难实现单量子水平的光力强耦合。本文研究了单原子介导的混合腔光力系统中光子和声子的统计性质。研究表明,该系统不仅可以达到光力强耦合条件,而且会出现光子和声子的反聚束效应与光子数和声子数的亚泊松分布等非经典特性。通过研究光子和声子统计性质的参数依赖关系,我们发现光子(声子)统计性质与腔内平均光子数(声子数)的响应密切相关。本工作为建立光−力−单原子混合光力系统中的相互作用图像及进一步探索强耦合作用下的非线性效应和非经典性奠定了理论基础。 展开更多
关键词 腔光力学 单光子光力强耦合 反聚束效应 亚泊松分布
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基于自发辐射相干的非互易反射动态调控
11
作者 耿玥 徐琼怡 +3 位作者 彭晨 李观荣 张焓笑 杨红 《量子电子学报》 北大核心 2026年第1期110-119,共10页
光学非互易性是实现全光二极管、芯片隔离器等新型光子器件的核心技术,而这些器件具有高效、稳定、易于集成等特点,在量子计算和信息处理中尤为关键。本文在均匀冷原子介质中利用一个强耦合场控制一个弱探测场构成三能级Lambda型相干原... 光学非互易性是实现全光二极管、芯片隔离器等新型光子器件的核心技术,而这些器件具有高效、稳定、易于集成等特点,在量子计算和信息处理中尤为关键。本文在均匀冷原子介质中利用一个强耦合场控制一个弱探测场构成三能级Lambda型相干原子系统,设置耦合场强度随位置线性变化以破坏极化率的空间对称性,从而实现非互易反射。此外,进一步考虑了自发辐射相干对探测场非互易反射的调制,以及耦合场失谐变化对非互易反射的影响。 展开更多
关键词 量子相干 光学非互易性 自发辐射相干 非互易反射 相对相位 电偶极矩夹角
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基于柔性衬底全介质超表面的异常透射开关研究
12
作者 王玉林 杨震 +1 位作者 徐艳丽 赵洪 《量子电子学报》 北大核心 2026年第1期151-160,共10页
本文提出了一种基于柔性衬底聚二甲基硅氧烷的TiO_(2)全介质超表面,通过几何参数优化实现了可见光波段的高效异常透射调控。研究分析了超表面在405 nm波长下的电磁响应特性,通过调节纳米柱边长,实现了接近2π的相位覆盖和超过85%的平均... 本文提出了一种基于柔性衬底聚二甲基硅氧烷的TiO_(2)全介质超表面,通过几何参数优化实现了可见光波段的高效异常透射调控。研究分析了超表面在405 nm波长下的电磁响应特性,通过调节纳米柱边长,实现了接近2π的相位覆盖和超过85%的平均透射率(峰值达99%)。理论计算与仿真结果表明,该结构在正入射条件下可产生稳定的异常透射角(9.6°),且其相位梯度与广义斯涅耳定律计算结果高度吻合。进一步研究表明,通过施加机械应变可动态调控超表面的透射特性,实现“ON”态(异常透射)与“OFF”态(异常透射失效)的可逆切换。此外,基于TiO_(2)超表面异常透射特性设计的复合梯度超表面(上层递增/下层递减结构)展现出独特的电场分布调控能力,为电磁透明材料、雷达罩等应用提供了兼具宽谱响应与高效透射的新方案,本研究也为柔性可调谐光子器件的设计提供了实验参考和理论依据。 展开更多
关键词 物理光学 异常透射 相位梯度 全介质超表面
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级间效率对低增益非线性干涉仪可见度的影响
13
作者 杨思琦 孙泰龙 +1 位作者 赵雯 李小英 《量子光学学报》 北大核心 2026年第1期1-8,共8页
非线性干涉仪利用光学参量过程实现光场的分束与合束,在量子精密测量和传感等领域展现出巨大潜力。低增益非线性干涉仪的量子特性来源于光子对的非局域关联,级间损耗与可见度的关系可用于实现量子传感。本文中采用基于光纤中四波混频过... 非线性干涉仪利用光学参量过程实现光场的分束与合束,在量子精密测量和传感等领域展现出巨大潜力。低增益非线性干涉仪的量子特性来源于光子对的非局域关联,级间损耗与可见度的关系可用于实现量子传感。本文中采用基于光纤中四波混频过程的非线性干涉仪,通过独立调控非线性分束与合束过程中的增益及级间损耗,分析了可见度随两级参量增益之比的变化规律,并在可见度较高的增益比条件下,进一步测量了可见度随级间传输效率的变化关系。实验结果表明低增益非线性干涉仪在信号(闲频)输出端口的可见度与闲频(信号)通道的级间传输效率呈线性关系。该研究为进一步研制全光纤低增益非线性干涉仪并探索其在量子传感中的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 非线性干涉仪 干涉可见度 四波混频 光纤参量放大器
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基于铌酸锂波导的中红外纯态量子光源
14
作者 黄宇航 王东周 +1 位作者 柯少林 金锐博 《物理学报》 北大核心 2026年第4期158-164,共7页
中红外量子光源在气体传感和红外热成像等领域具有广阔的应用前景.然而,目前常用的中红外量子纠缠光源主要依赖块状周期极化铌酸锂(periodically poled lithium niobate,PPLN)晶体,其亮度和集成度均存在不足.本文提出了一种基于铌酸锂... 中红外量子光源在气体传感和红外热成像等领域具有广阔的应用前景.然而,目前常用的中红外量子纠缠光源主要依赖块状周期极化铌酸锂(periodically poled lithium niobate,PPLN)晶体,其亮度和集成度均存在不足.本文提出了一种基于铌酸锂薄膜波导的理论方案,利用1556.9 nm泵浦产生中心波长为3113.8 nm的纠缠光子对.通过合理的波导结构设计与周期极化设计,实现了Ⅱ型相位匹配与群速度匹配,使得横电(transverse electric,TE)偏振泵浦入射时能够下转换产生TE偏振与横磁(transverse magnetic,TM)偏振的光子对.进一步地,结合域排列算法对PPLN波导的极化方向进行定制化设计,可实现精确的相位匹配,从而获得纯度高达0.999的量子光源,亮度可以达到6.18×10^(6) cps/mW,相比块状PPLN晶体光源亮度提升3个数量级.本研究有望为中红外波段实现高亮度、高纯度的片上量子光源提供解决方案. 展开更多
关键词 铌酸锂波导 极化周期设计 中红外波段 量子光源
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基于涨落特性的三阶关联成像差分形式
15
作者 胡雅静 张晓宇 +1 位作者 高超 王晓茜 《量子电子学报》 北大核心 2026年第2期275-284,共10页
关联成像又称为鬼成像,是一种新型成像方式,具有较强的抗干扰能力,近年来得到了广泛的研究。已有的研究发现,在理论上,随着关联成像阶数的增加,能够获得更多的物体信息,并且图像具有更高的分辨率和信噪比,因此,高阶关联成像逐渐成为研... 关联成像又称为鬼成像,是一种新型成像方式,具有较强的抗干扰能力,近年来得到了广泛的研究。已有的研究发现,在理论上,随着关联成像阶数的增加,能够获得更多的物体信息,并且图像具有更高的分辨率和信噪比,因此,高阶关联成像逐渐成为研究热点问题。然而,在实际的实验中高阶关联成像往往成像质量较差,且存在测量次数较多的问题。鉴于在二阶关联成像中可以利用差分成像来提高成像质量,本文从三阶关联成像的差分形式出发,以改善三阶关联成像的成像质量。首先对三阶关联成像方案提出了基于光强涨落的差分形式,并进行了理论、数值模拟以及结构相似性指标等的对比研究,随后实验验证了差分形式的正确性与可行性。结果表明,所提出的三阶关联成像的差分形式能够在减少测量次数的同时提升成像质量。 展开更多
关键词 关联成像 成像质量 差分鬼成像 结构相似性指标
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基于耦合腔光磁机械系统的诱导透明特性
16
作者 马会芳 闫映策 +1 位作者 孙煜明 高峰 《物理学报》 北大核心 2026年第3期131-141,共11页
提出了一种耦合腔光磁机械系统模型,理论框架中可实现可调谐的诱导透明、法诺共振和快慢光效应.系统中的YIG微桥结构的磁振子模与由磁致伸缩引起的机械振动的声子模呈色散耦合,并且机械运动通过辐射压力进一步与光学腔耦合.磁振子模通... 提出了一种耦合腔光磁机械系统模型,理论框架中可实现可调谐的诱导透明、法诺共振和快慢光效应.系统中的YIG微桥结构的磁振子模与由磁致伸缩引起的机械振动的声子模呈色散耦合,并且机械运动通过辐射压力进一步与光学腔耦合.磁振子模通过磁偶极相互作用与微波腔模耦合,形成腔光磁机械系统.本文通过构建哈密顿量,数值求解朗之万运动方程,分析了耦合参数、失谐参数,Q值等对诱导透明、法诺共振和快慢光效应的影响.结果显示,通过调整耦合系数可以对吸收和色散光谱进行调制,实现了系统的透明特性调制和光控磁场的光开关.探测场分别作用于微波腔和光腔,可以来调节检测输出信号光的吸收开关.此外,本研究还讨论了系统的法诺共振的可调性和快慢光效应.研究有望应用于量子信息储存和高精度测量领域. 展开更多
关键词 腔光磁机械系统 可调谐诱导透明 法诺共振 快慢光效应
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基于叠层与嵌套结构的太阳能吸收器设计 被引量：1
17
作者 焦圣喜 杨旭 杨汉瑞 《光子学报》 北大核心 2025年第3期172-183,共12页
提出一种叠层圆环嵌套圆柱体的超材料太阳能吸收器,该吸收器结构由底部金属与介质层和上层嵌套圆柱体的叠层圆环组成,可以实现稳定的高吸收。利用有限时域差分方法,深度分析了吸收器的光吸收谱图以及电磁场强度在内部的分布情况,并研究... 提出一种叠层圆环嵌套圆柱体的超材料太阳能吸收器,该吸收器结构由底部金属与介质层和上层嵌套圆柱体的叠层圆环组成,可以实现稳定的高吸收。利用有限时域差分方法,深度分析了吸收器的光吸收谱图以及电磁场强度在内部的分布情况,并研究了入射光的偏振角及入射角对吸收器的光吸收影响。实验仿真结果表明,该吸收器在300~2500 nm范围内的平均吸收率为94.34%,且具有偏振不敏感的特性;当入射角度为60°时,平均吸收率仍保持88.81%,宽波段高吸收的激发主要由传播表面等离子体共振、局域表面等离子体共振的协同作用实现,在标准太阳光谱辐射下的总吸收效率为94.46%。本设计在太阳能吸收利用领域具有潜在应用价值,也为宽带吸收器的设计提供了研究思路。 展开更多
关键词 超材料 太阳能吸收器 宽波段 高吸收率
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对称破缺导致的自旋霍尔效应研究
18
作者 邓振斌 耿滔 《光学仪器》 2026年第1期78-86,共9页
本文详细研究了紧聚焦条件下,径向偏振涡旋光引入对称破缺后所诱发的自旋霍尔效应。当光束不携带涡旋相位时,研究结果表明,对称破缺的引入不仅导致焦斑光强、相位及偏振态分布发生显著改变,更使焦斑分裂为沿中心对称轴分布的两个子斑。... 本文详细研究了紧聚焦条件下,径向偏振涡旋光引入对称破缺后所诱发的自旋霍尔效应。当光束不携带涡旋相位时,研究结果表明,对称破缺的引入不仅导致焦斑光强、相位及偏振态分布发生显著改变,更使焦斑分裂为沿中心对称轴分布的两个子斑。此时偏振态由初始的径向分布转变为椭圆杂化分布,促使纵向自旋角动量呈现显著局域化特征(即自旋霍尔效应),而横向自旋角动量的局域化程度则相对弱化。当光束携带涡旋相位后,对称破缺会引发焦斑光强的偏心分布特征,且该现象随拓扑荷数增大而呈现增强趋势。横向自旋角动量的x分量局域化程度在此条件下减弱,而y分量局域化程度却得到显著增强。研究表明,对称破缺通过促使电场右旋分量分布更加集中,不仅增强了自旋霍尔效应,也使纵向自旋角动量的谷值增大。本研究成果以期为深入理解紧聚焦光场中自旋轨道相互作用提供新的理论视角。 展开更多
关键词 对称破缺 紧聚焦 自旋角动量局域化
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基于光-微波映射的大量程频域干涉测距技术研究
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作者 刘天赐 米江 +4 位作者 周笑阳 刘海 娄金伟 高涵宇 唐隆煌 《量子电子学报》 北大核心 2026年第2期196-209,共14页
本文提出了一种基于光-微波映射的大量程频域干涉测距方法。理论分析表明,频域干涉信号可以通过光电转换从光学频域等周期映射到微波频域,从而在微波频段以高分辨率进行采集,克服了由于光谱测量分辨率较低带来的限制,为拓展光学频域干... 本文提出了一种基于光-微波映射的大量程频域干涉测距方法。理论分析表明,频域干涉信号可以通过光电转换从光学频域等周期映射到微波频域,从而在微波频段以高分辨率进行采集,克服了由于光谱测量分辨率较低带来的限制,为拓展光学频域干涉测距的量程提供了可能。进一步进行了原理验证实验,并在5 m范围内实现了精度为11.1μm的绝对距离测量。与现有的光学频域干涉测距技术相比,该方法在保持10μm左右测距精度的同时,测量量程拓展了约30倍。此外,还研究了宽谱频域干涉信号快速高保真采样方法,在5 m范围内随着采样时间逐渐增加到10μs后,测距标准差最终保持在200μm以内。最后,实验研究了该技术的公里量级测距能力,结果表明该技术在公里量级仍能实现微秒时间内毫米量级的测距精度,为高精度大量程光学频域干涉快速绝对距离测量提供了新的解决思路。 展开更多
关键词 光学 光学频域干涉 光-微波映射 传感器设计 信号处理 绝对距离测量
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