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SPIE 会议录 - NSF-PAR
色散工程和高度非线性纳米光子学的出现有望通过将高横向场约束与超短脉冲操作相结合，开辟一条通往量子光学强相互作用领域的全光学途径。然而，要全面了解此类宽带设备中的光子动力学，对多模非高斯量子物理的建模和仿真提出了重大挑战，这凸显了对复杂的简化模型的需求，这些模型有助于进行有效的数值研究，同时提供有用的物理见解。在本文中，我们回顾了我们最近在不同抽象和通用水平上对宽带光学系统建模的努力，从同步泵浦振荡器的量子输入输出理论的多模扩展到基于非线性波导场论描述的数值方法的开发。我们希望我们的工作不仅能指导正在进行的理论和实验工作，以实现下一代量子设备，还能揭示宽带量子光子学的基本物理原理。
量子材料的相干控制
作为第一步，我们将开发一项超快实验，该实验基于适当数量的相位相干超短光脉冲的组合，以选择性地激发固体。我们将特别努力通过非共线光学参量放大器合成短至 10 飞秒的光脉冲（与米兰理工大学的 Giulio Cerullo 教授合作）。同时，我们将开发合适的理论模型来处理超快时间尺度和相互作用环境中的量子动力学。 作为第二步，我们将研究各种关联材料中的电子退相干动力学，例如 LaVO 3 和 V 2 O 3 ，它们是关联驱动的莫特绝缘体的典型例子。通过结合实验和理论结果，我们将探讨通过调整系统的温度、应变、激发协议和化学性质来增强退相干时间的可能性。我们还将研究相干操控 V 2 O 3 中的光诱导绝缘体到金属转变的可能性，以及可能相干控制其他系统中的相变（例如氧化铜中的超导性）。
超快光学的基本原理6445（3个学分）时间
OSE 6445 (3 Credits) Time: Tuesday, Thursday 3:00-4:15 Place: CREOL A214 Instructor: P. J. Delfyett, CREOL A-231, (407) 823-6812, delfyett@creol.ucf.edu Office Hours : Open door policy or from 1:30-3:00pm Tuesdays and Thursdays; RM A-231还可以，如果我有空，可以随时安排缩放会议。网络课程：每个学生都必须在课程的第一周结束前完成网络课程的作业。课程目标：让学生在开发和使用picsecond and flstsecond Photonic Technologies进行科学和商业应用的领域中熟练理解最先进的技术文献（即科学期刊出版物）。学生的学习成果：成功的学生将能够在分析和计算上分析超短脉冲传播，生成，测量系统。课程描述：入门概念（以下是了解超快光信号的生成，传输，检测和操纵所需的必要基本数量）。
通过飞秒激光波导写入玻璃的光子集成电路
相对于激光束。图 2a 描绘了 FLW 过程的图形表示。FLW 是一种串行制造技术，与光刻相比可能并不适合大规模生产。然而，它的速度和简单性使其成为至少在量子技术等快速发展领域中规模生产的有吸引力的选择。可以实现的折射率变化很小，因此设备不如硅或氮化硅等其他平台那么小型化。然而，FLW 因允许三维电路布局（图 2b-c）、与玻璃以外的各种材料兼容（促进复合设备的混合集成）以及与标准光纤的低损耗连接而脱颖而出。FLW 只是通过超短激光脉冲与透明材料的非线性相互作用实现的几种微加工工艺之一。另一个例子是飞秒激光烧蚀，它可以精确去除材料，从而形成三维微结构，如图 2a 所示的微沟槽。将飞秒激光烧蚀与激光烧蚀相结合，可以提高集成光子器件的性能，例如可编程光子集成电路 [5]，它集成了波导、电可编程干涉仪和空心结构，从而实现了非常低的
阿尔夫海姆的 4D 海底声纳使用情况
在现场安装期间，必须将转塔拉入配合锥体。船只通过四艘拖船进行动态定位，并使用拖船管理系统进行定位。拉入由安装在 Alvheim 船上的绞盘执行，绳索穿过浮标。当船只因波浪和拖船定位等原因而移动时，重要的是实时监控转塔顶部以决定何时可以拉入。在规划阶段，人们对如此靠近 FPSO 船体的超短基线 (USBL) 跟踪系统的稳健性表示担忧。对 USBL 系统性能的担忧是由于浮标顶部 (±6m) 与船体非常接近。这可能导致船体反射产生杂散信号。此外，USBL 收发器位于 FPSO 附近的遥控车辆 (ROV) 上。因此，我们决定研究其他方法来定位浮标顶部相对于配合锥的位置，以防 USBL 不准确或 ROV 与 FPSO 上的定位团队之间的连接失败。图 2 显示了 Alvheim FPSO 和浮标，其中转塔位于配合锥内。
附录A补充信息
图S1：用于测量来自半导体晶体HHG的单光束二阶强度相关的强度相关测量设置的实验配置。超短脉冲通过半波板和偏振器（P），并在半导体样品上以镜头（F 1）聚焦，达到了与焦点处的材料内部原子场强度相当的电场强度。生成的辐射通过光圈（a）在空间上滤波，并沿主排放极化（P）轴选择。剩余的红外泵光子被过滤。使用镜头（F 2）将选定的HHG辐射朝向检测器臂进行编织。之后，H3和H5用两个二分性镜（DM 1和DM 2）在空间上分离。进一步的光谱过滤是通过窄带过滤器在HBT类似设置之前完成的，以将光子到达时间关联。最后，两个类似的镜头（F 3）将辐射聚焦于Spad芯片上。Spads以Geiger模式进行操作，并用作由数字转换器介导的开始停机测量的输入。
编程非线性传播，用于有效的光学学习机
摘要。由于限制了诸如耗电耗电和可扩展性之类的限制，因此对较大的机器学习模型的培训和推断需求不断增加。光学器件是提供较低功率计算的有前途的竞争者，因为通过非吸收介质的光传播是无损操作。但是，要用光进行有用的高效计算，在光学上产生和控制非线性是一种仍然难以捉摸的必要性。多模纤维（MMF）已证明它们可以提供平均功率的微小效应，同时保持并行性和低损失。我们提出了一种光学神经网络体系结构，该体系结构通过通过波前形状控制MMF中超短脉冲的传播来执行非线性光学计算。使用替代模型，发现最佳参数集可以用电子计算机最少利用来为不同的任务编程此光学计算机。与同等执行的数字神经网络相比，模型参数数量的显着降低了97％，这导致总体上99％的数字操作减少。我们进一步证明，还可以使用竞争精确的精度执行完全的光学实现。
![arxiv：2311.02949v2 [Physics.optics] 2024年3月7日](/simg/a\a7391110e63e2b12ce7f9c506525c993c3a011e9.webp)
arxiv：2311.02949v2 [Physics.optics] 2024年3月7日
控制集成光子电路中组件的控制对于实现可编程功能至关重要。等离子设备的操作带宽通常一旦制造就无法调整，尤其是在可见的方向上。在这里，我们演示了可见式示例的这种设备的电气控制，以进行外径光学传输（EOT）。（i）EOT设备的操作频率可以通过通过纳米线施加的偏置电压调节。（ii）或在给定频率下，可以连续调整EOT信号（标准化为入射场），例如10-4至0之间。4。这对应于3个幅度调制深度。我们利用嵌入到纳米骨中的量子发射极（QE）引起的FANO共振。外部偏置电压调音量量子量量子的共振。我们还讨论了表面等离子体极化子的寿命延伸，以响应超短脉冲。我们提出的方法提供了对EOT信号的主动电子控制，这使其成为集成光子电路中的可行且紧凑的元素，用于生物感应，高分辨率成像和分子光谱应用。
纳米线中相干亮暗表面声子极化子的超快光学产生
摘要：等离子体产生的亚波长约束和增强电场可实现精确传感和增强光与物质的相互作用。然而，等离子体的高频率和短寿命限制了这项技术的全部潜力。找到替代品并研究其动力学至关重要。在这里，我们提出了一种实验方法，允许在时间域研究表面声子极化子。我们首先为超短脉冲光与极性材料相互作用建立理论框架。然后，我们进行飞秒泵浦探测实验，并展示表面声子极化的产生和时间分辨检测。通过比较实验和模拟，我们显示了明模式和暗模式的存在，质量因子高达 115。然后，我们研究模式相关的衰减和向环境的能量传递。我们的结果为实验探索表面声子极化子的动力学以及相干性在能量传递中的作用提供了一个平台。关键词：表面声子极化子，超快，相干性，亚波长限制
PARC工作包5项目
超快科学建立在精确时脉冲脉冲的动态组成上，并且几乎在每个模式锁定的激光器中都观察到了不断发展的脉冲。但是，到目前为止，基本的物理学很少受到控制或使用。在这里，我们演示了一种一般的方法，可以控制双弯曲激光器内的孤子运动以及超短脉冲模式的可编程合成。在ER内引入单脉冲调制：纤维激光器，我们迅速在两个暂时分离的孤子梳之间移动时间。它们的叠加在腔外产生超时的孤子序列。在实时光谱干涉仪的基础上，我们观察到通过超快非线性和激光增益动力学吸引和排斥力的相互作用引起的索塞质分离的确定性切换。利用这些见解，我们演示了纳米到皮秒泵探针延迟和可编程的自由形式的孤子轨迹的高速全光合成。这个概念可能会为新的一类全光延迟发生器铺平道路，以进行超快测量，以高度调整，循环和采集速度。