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表面等离子体共振 (SPR) 光谱和光子集成电路 (PIC) 生物传感器：比较综述
摘要：无标记直接光学生物传感器（如表面等离子体共振 (SPR) 光谱）已成为集中实验室生化分析的黄金标准。基于光子集成电路 (PIC) 的生物传感器基于相同的物理传感机制：衰减场传感。如果能够克服从研究实验室转移到工业应用的挑战，基于 PIC 的生物传感器可以在医疗保健中发挥重要作用，尤其是对于即时诊断。研究正处于这一门槛，这为卫生和环境领域的创新现场分析提供了巨大的机会。通过将创新的 PIC 技术与成熟的 SPR 光谱进行比较，可以更深入地了解它。在本文中，我们简要介绍了这两种技术，并揭示了它们的异同。此外，我们回顾了一些最新进展，并从表面功能化和传感器性能方面比较了这两种技术。
用于增强折射率传感的氮化硅脊波导模式特性研究
摘要：本文结合数值分析和实验验证，研究了基于氮化硅 (Si3N4) 平台的脊形波导的波长相关灵敏度。在第一部分中，详细分析了 Si3N4 脊形波导的模式特性，重点分析了有效折射率 (neff)、衰减场比 (EFR) 和传播损耗 (αprop)。这些参数对于理解引导光与周围介质的相互作用以及优化用于传感应用的波导设计至关重要。在第二部分中，通过实验证明了基于 Si3N4 波导的赛道环谐振器 (RTRR) 的波长相关灵敏度。结果表明，随着波长从 1520 nm 移至 1600 nm，RTRR 的灵敏度明显提高，从 116.3 nm/RIU 上升到 143.3 nm/RIU。这一趋势为设备在较长波长下的增强性能提供了宝贵的见解，强调了其在需要在该光谱范围内高灵敏度的应用方面的潜力。
引用：Zhang L，Zhen YQ，Tong LM。光学微/纳米纤维启用触觉传感器和软执行器：评论。 opto-
随着个性化医疗保健1-3的迅速发展，虚拟现实（VR） /增强现实（AR）4-6和类人形机器人7-9，光学触觉传感器由于其高剂量，高精度，快速响应，快速响应和反电磁干扰10-14引起了密集的关注。通常，光学触觉传感器由光源，包装的传感元素和检测器组成。通过监视使用二氧化硅光纤15-18，聚合物光导导/纤维19-22，19-22，水凝胶光纤23-25和光学微米（226）26 222的2222，通过监视大量高性能触觉传感器的变化，谐振峰或干扰峰的变化，已证明了大量的高性能触觉传感器。中，MNF具有出色的光学和质量特性，包括强烈的逃生场，低光学损失，波长尺度直径，小弯曲 -
![arxiv：2312.04673v4 [Quant-PH] 2025年1月17日](/simg/g:\will\search\icon\source\2\20454b280072a6695d332aef6882d3cbb99370c4.webp)
arxiv：2312.04673v4 [Quant-PH] 2025年1月17日
双向微波光量子转导对于通过光纤连接遥远的超级导管至关重要，并且可以大规模启用量子网络。在Bl´esin，Tian，Bhave和Kippenberg的文章中，“使用高泛音大量的声音共振的量子相干微波传输”（Phys。修订版a，104，052601（2021）），通过中介GHz频段的声子模式在微波光子和电信波段光子之间进行了两种方式量子传感器，利用中介GHz频段的声子模式分别使用压电和光学力学相互作用（是首先实现量子力的量子质量cookelectric cou）。在这项工作中，我们同时检查了第一原理的压电和光学相互作用，以及光学模式之间的evaneastent耦合，讨论哪些参数在光学方面最重要的是这种量子传感器。为了额外的效用，我们还编制了一张可以用作传感器元素的光学材料相关属性的表。
双 - 丝带光栅共振模式：基于衍射顺序的调查
可调节的谐振峰对于在生物传感，过滤和光学通信中的高精度光子设备是必需的。在这项研究中，我们专注于具有不同时期的双ribbon二维金光栅，并详细检查了不同的光栅时期的瑞利条件，以了解共振波长的激发。我们在不对称的双丝带金光栅上展示了可调节的共振行为，周期为400至600 nm。该结构由二硫化钼（MOS 2）单层上的亚波长金带组成，并由二氧化硅底物支撑。在可见的谐振波长时，对场分布的分析揭示了表面等离子体（SP）激发，并伴随着传播衍射顺序转化为evaneScent的波。当谐振峰出现在透射衍射顺序消失的波长下时，SP会在MOS 2-戈尔德色带界面和传输域内激发。相比之下，通过消失反射衍射顺序，SP在金带空气界面和反射域中激发。了解SP激发波长突出了这些光栅对可调纳米级光子设备的潜力。它们的精确共振控制和简单的制造使其适合可扩展的光学应用。
![arxiv：2403.18876v1 [Quant-ph] 2024年3月27日](/simg/g:\will\search\icon\source\b\baf96c7ab9ba3d469a1cf11dd320bfa757be139d.webp)
arxiv：2403.18876v1 [Quant-ph] 2024年3月27日
在1968年具有同时负介电常数和同时发挥作用的材料中，光的阴性折射是在过去十年中引起了相当大的关注[2-7]。带有负折射指数的材料有望令人惊讶，甚至是反直觉的电磁和光学效应，例如多普勒偏移和塞伦科夫辐射的逆转[4] [4]，evanescentent Wave的扩增[8] [8]，亚波德的集中[8-10]等[8-10]等[11,1,1,1]。折射率材料，包括人工复合材料[13,14]，光子晶体结构[15]，传输线模拟[11]和手性介质[17-18]和光子谐振材料以及光子共振材料（相干原子蒸气）[19-21]。感兴趣的频率范围[1,4]。但是，典型的过渡磁偶极矩小于过渡电偶极矩，其限量的速度是纤维结构常数的一倍（α≈1
等离子体激发在具有构型手性的周期结构的光学活性中的作用
与电磁（EM）波相互作用时，具有亚波长度的结构表现出异常的行为，可以用于多种新型应用。特别是，当金属表面异常之间的相互作用与入射光之间的相互作用导致表面浓缩的evaneScent波波激发称为表面等离子体（SPS）时，就会产生这种行为。1,2 SP是集体表面电荷振荡，该振荡在金属界面上传播，并具有超出衍射极限的字段实现。3–6手性结构是那些通过任何类型的旋转都无法与镜像叠加的那些结构。7,8这些结构表现出光学活性，即当左圆极化（LCP）或右圆极化（RCP）光的光发射时，具有不同的光学响应。与自由空间的光模式相反，等离子波对2D手性敏感。9–11表现出与偏光光相互作用的手性纳米结构在提高光谱特性的敏感性方面起着至关重要的作用。12,13可以通过代表RCP和LCP状态与波长之间的传递或吸收差的圆形二色性（CD）来表达光学活性。可以在天然手性材料（包括糖溶液和石英晶体）中找到光活性。14,15最近，已经表明，手性超材料在控制和操纵光的极化状态方面具有非凡的能力。例如，平面性手性结构的2D阵列，例如γ形金属纳米粒子，前后后背对称性
集成阵列波导光栅的单束量子级联激光阵列
摘要：量子级联激光器 (QCL) 因其灵活的设计和紧凑的体积而成为一种无处不在的中红外光源。制造具有高功率水平和良好光束质量的多波长 QCL 芯片对于许多应用而言都是非常可取的。在本研究中，我们通过在单个芯片上集成五个 QCL 增益部分阵列和阵列波导光栅 (AWG)，展示了 λ ∼ 4.9 µ m 单片波长光束组合 (WBC) 红外激光源。来自切割面的光反馈使激光能够产生，而集成的 AWG 将每个增益部分的发射光谱锁定到其相应的输入通道波长，并将它们的信号在空间上组合到单输出波导中。我们的芯片具有来自公共孔径的高峰值功率，每个输入通道超过 0.6 W，在脉冲模式下运行时，边模抑制比 (SMSR) 超过 27 dB。我们的主动/被动集成方法可实现从 QCL 脊到 AWG 的无缝过渡，无需再生长或衰减耦合方案，从而实现稳健的设计。这些结果为开发适用于高光谱成像等应用的高度紧凑中红外源铺平了道路。
meta-pt_dipole_article.pdf
电偶极子源已在集成光子学作为紧凑的电磁源中使用了几年，因为它们有效地耦合了光子引导模式[1,2]。最近通过利用了不同evaneScent波浪的建设性或破坏性干扰，最近证明了圆形极化电偶极子的近场方向性。[3,4]将介电或等离子波导耦合到这些圆形或椭圆形偶极子可以导致波导模式的定向激发，这是集成光子结构的有趣特征。然而，这些椭圆形电偶极子的近场仍然表现出反转对称性，如果偶极子位于倒置对称光子结构的中心，则可以去除方向性。为了恢复两个侧之间的对比属性，我们利用了平等时间对称耦合的波导的独特特性。奇偶校验时间（PT）对称性可以通过使用折射率的假想部分的平衡曲线在耦合的波导中实现，例如一种由增益材料制成的波导，另一个波导具有相等的损失。[5]这些结构的唯一性源于它们可以根据增益/损耗参数γ的值进行操作的两个方案，这些γ定义了波导中折射率的绝对想象部分。这两个方案之间的过渡发生在特殊点（EP），该点位于一定的γ值，取决于结构几何形状。在PT-对称状态（γ<γEP）中，结构的两个超模型都没有任何收益或损失，而在Pt-Orkent Orkent Orgime（γ>γEP）中，一个超级模式受益于增益和幅度爆炸，而其他经验的损失和实用型则减少。
超长领域的实验实现
简介。光学成像中的超分辨率是指可以提高空间分辨率超出光的衍射极限的方法。衍射极限定义可以在标准光学成像系统中解析的最小特征大小，并由光波长和光学系统的数值光圈（NA）确定[1]。解决远距离成像中亚波长度特征的一种方法是使用上震荡的光点，这是一种现象，其中复杂场可以以大于其截止空间频率的速率局部振荡[2-5]。尽管如此，超级镜的强度与大量侧叶相结合的固有缺点，导致成像质量差。已经研究了数值优化方案[6]和索菲的光学设置[7-9]，以缓解侧齿强度。但是，最近引入的物理概念Supprowth [10]为解决此问题提供了有希望的途径。在超级生长领域中，复杂场的局部幅度增长率高于其傅立叶频谱中最高空间频率，从而提供了对亚波长度特征的访问[11]。这个概念与evanevanscent波的接近局部显微镜相似[12，13]。超级生长的光场斑点可以与超震荡区相比，可以呈指数级的强度，并且在理论上已证明能够成像亚波长度对象[14]。