摘要 超表面已证明具有在纳米尺度上利用光的奇异能力,这不仅对经典光学而且对量子光学都很重要。量子态的动态操控是量子信息处理的核心;然而,到目前为止,这种功能很少在超表面中实现。本文,我们报告了一种利用非线性超表面对光子量子态进行全光动态调制的方法。该超表面由金属纳米结构和光异构化偶氮层组成。通过光学切换偶氮分子在二元异构态之间来调节等离子体共振,我们实现了对正交偏振光子传输效率以及它们之间的相位延迟的动态控制,从而有效控制纠缠态。作为一个例子,量子态蒸馏已被证明可以将贝尔态从非最大纠缠态恢复到保真度高于 98% 的贝尔态。我们的工作将丰富超表面在量子世界中的功能,从静态到动态调制,使量子超表面走向实用。
主动的元信息有望对光波前进行时空控制,但是通过像素级控制实现高速调制仍然是一个尚未达到的挑战。虽然可以通过纳米级光限制(例如等离激子纳米颗粒)实现局部相控制,但所得的电极间距会导致较大的电容,从而限制速度。在这里,我们演示了通过在等离子有机混合体系结构中局部控制元图元素的局部控制局部控制的射线转向横梁转向的操作。我们的设备包括一个工程设计的瓦楞金属插槽阵列,用于支持连续体(Quasi-BICS)中的等离子准结合状态。这些等离子准BIC提供了整合有机电用量(OEO)材料(例如JRD1)的理想光学限制和电气特性,并且以前尚未在光学跨面中使用。我们获得了0.4 nm/v的准静态共振可调节性,我们将其利用以在三个衍射订单之间引导光,并实现〜4 GHz的电光带宽,并有可能通过缩放规则进行进一步的速度提高。这项工作展示了子微米和Gigahertz级别的光的片上时空控制,为3D传感和高速空间光调制的应用打开了新的可能性。
摘要:微光机电系统(MOEMS)结合了微机电系统(MEMS)和微光学的优点,能够实现独特的光学功能,具有广泛的先进应用。硅基 MOEMS 通过简单的外部机电控制方法,如静电、磁或热效应,实现精确的动态光调制。本文简要回顾了硅基 MOEMS 的技术与应用,简要介绍了其基本工作原理、优点、常用材料和微加工制造技术,并介绍了微镜/微镜阵列、微光谱仪、光学/光子开关等先进硅基 MOEMS 器件的研究进展。由于硅基 MOEMS 在空间光调制和高速信号处理方面的独特优势,它们在光通信、数字光处理和光传感方面有着广泛的应用前景。最后对Si基MOEMS未来的研究和发展前景进行了展望。
近年来,外尔半金属(WSM)在固态研究中引起了广泛关注。它们的独特性质是由电子能带结构中导带和价带的单个接触点决定的,该结构具有线性电子色散。[1,2] 在这种所谓的外尔锥中,电子表现为无质量的准相对论费米子,并由狄拉克方程的相应解外尔方程描述。[3] 这些外尔节点总是以相反手性的成对出现,在动量空间中分开并由拓扑保护的表面态(费米弧)连接。 [4,5] 这种特殊的电子结构产生了许多材料特性,例如高电子迁移率、[6,7] 低温超导性、[8–10] 巨大的磁阻、[11,12] 强烈的异常霍尔效应、[7,11,13] 以及 Adler–Bell–Jackiw 异常。[14–17]
我们的 FSO 通信项目由 CACI 的多学科光学和光子解决方案团队负责,该团队由物理学家和材料科学家以及光学、电气和机械工程师组成,他们在加利福尼亚、新泽西和佛罗里达的设施工作。该团队致力于为我们的客户构建最先进的弹性、可靠且低风险的光子解决方案 - 包括光调制解调器、光终端和用于通信的高功率源。该团队还研究和开发用于遥感应用的高功率光源和用于太空探索的光学系统。
液晶作为一种优良的电光材料,具有效率高、工作光谱范围广、可采用多种外场刺激(如电场/磁场、光照、热量)等优点,被广泛应用于光场调制。此外,其他材料如二氧化硅和一些氧化物基超表面、超材料、光子晶体、铌酸锂基非线性晶体等也在光场调制中发挥着独特的优势。关键词: - 光场调制 - 空间结构光束 - 相位 - 振幅 - 偏振 - 空间光调制 - 时域调制 - 频率调制 - 液晶
微米和纳米尺度的形貌对表面功能有重大影响。自然界的进化发展出了优化的表面纹理,这些纹理对润湿性、摩擦力、粘附力和视觉外观具有先进的影响,以确保生存。[1,2] 尤其是,许多动物和植物的明亮和闪亮的颜色往往源于光从其表面复杂的周期性结构中衍射。[3] 理解和控制结构色的表面几何形状是材料科学、化学和物理学领域许多研究工作的主题,旨在通过改进衍射光栅的设计和制造,制造具有先进光学和色度功能的人造光调制装置 [4–8]。[9,10]
QCi 专利,用于巨型单光子非线性的设备和方法,https://patents.google.com/patent/US11754908B2/en Z Li 等人,片上可逆全光逻辑门,Optics Letters 49 (12),(2024) Z Li 等人,片上参数全光调制,Physical Review Applied 21 (6),(2024) Huang, Yu-Ping 等人,“用于单原子和单光子量子比特通用计算的无相互作用和无测量量子芝诺门。”Physical Review A (2008) Huang, Yu-Ping 等人,“通过量子芝诺效应实现无相互作用全光切换。”Physical Review A 82, no. 6 (2010) Huang, Yu-Ping 等人“χ2 微盘中的无相互作用量子光学 Fredkin 门。”IEEE 量子电子学精选期刊 18,第 2 期 (2011) McCusker, Kevin 等人。“通过量子芝诺效应实现无相互作用全光切换的实验演示。”物理评论快报 110,第 24 期 (2013) Sun, Yu-Zhu 等人,“通过量子芝诺阻塞实现光子非线性。”物理评论快报 110,第 22 期 (2013) Chen, Jia-Yang 等人。“芯片上量子芝诺阻塞的观察。”科学报告 7,第 1 期 (2017) Jin, Mingwei 等人。“铌酸锂薄膜上的高消光电光调制。”光学快报 44,第 5 期 (2019) Chen, Jia-Yang 等人。“高效铌酸锂赛道微谐振器中的准相位匹配频率转换。”《相干性和量子光学》,Optica Publishing Group,(2019 年)
随脉冲数增加而呈现增加趋势,并表现出显著的光感应行为,随着光功率从0 mW增加到8 mW而稳步增强。这种依赖于功率的电导控制表明了对突触权重的光学可调性,预示着未来视觉神经应用的潜力。图4i展示了通过调制光功率对开关时间(施加单脉冲时设备电流稳定的时间)的有效控制。对于读取电压为1 V、幅度为5 V、脉冲宽度和间隔均为3 s的脉冲,在532 nm激发下,开关时间从约1.8 s减少到0.6 s。这暗示了光调制忆阻器在神经形态应用上的高级灵敏度。
摘要:合适的光电集成平台能够实现芯片级的众多应用系统,在快速增长的市场中备受期待。我们报告了一种基于硅基氮化镓的光子集成平台,并展示了基于该平台的光子集成芯片,包括光源、调制器、光电二极管 (PD)、波导和 Y 分支分路器。光源、调制器和 PD 采用相同的多量子阱 (MQW) 二极管结构,不会遇到其他光子集成方法面临的不兼容问题。波导结构 MQW 电吸收调制器具有明显的间接光调制能力,其吸收系数随施加的偏置电压而变化。结果成功验证了使用峰值发射波长为 386 nm 的近紫外光进行数据传输和处理。所提出的完全主动 - 被动方法具有简单的制造和低成本,为下一代光子集成提供了新的前景。