拓扑光学体系中合成维度方法的进展

光子学中的合成维度是近年来微纳光学和拓扑光子学的研究热点。通常意义上,一个光学系统的物理维度受限于其空间几何维度,因此极大地制约了光学系统所支持研究的物理现象。而研究者通过引入合成维度,可以突破几何维度对物理系统维度的制约,研究高维空间的物理问题。同时,合成维度的高度可控性和选择的丰富多样性,为简化系统设计、观察高维物理现象提供了很大的便利。本文介绍了光子学中合成维度的基本概念,回顾了近年来实现合成维度的各种设计方案,并初步探讨了其在基础物理研究和应用上的未来前景。     

Numerical simulations of negative-index refraction in a lamellar composite with alternating single negative layers

Negative-index refraction is demonstrated in a lamellar composite with epsilon-negative (ENG) and mu-negative (MNG) materials stacked alternatively. Based on the effective medium approximation, simultaneously negative effective permittivity and permeability of such a lamellar composite are obtained theoretically and further proven by full-wave simulations. Consequently, the renowned left-handed metamaterial comprising split ring resonators and wires is interpreted as an analogy of such ENG--MNG layers. In addition, beyond the effective medium approximation, the propagating field squeezed near the ENG/MNG interface is demonstrated to be left-handed surface waves with backward phase velocity.     

超构表面在量子光学中的研究与应用

超构表面是利用二维平面微纳结构调控光场的光学元件。近年来,超构表面在量子光学中的研究和应用受到越来越广泛的关注。超构表面能够实现量子器件的小型化和集成化,提高量子光源的发光效率和光源质量。结合量子光学和超构表面两个领域,介绍了量子等离激元、运用超构表面优化量子光源、运用超构表面测量和操纵量子态、量子光学的应用,以及量子发光体的量子真空调控这5个方面的最新研究进展,最后进行总结和展望。     

Suppressing the disturbance in the transmission spectrum of Glan-Thompson-type prism polarizers

<正>We analyze the random disturbance in the transmission of light through a spinning Glan-Thompsontype prism polarizer.The disturbance makes the dependence of the transmission on the rotation angle significantly deviates from the Malus cosine-squared law and severely spoils the output light quality.Slight vibration of the polarizer as it rotates combing the multi-beam-interference effect raises the disturbance. Further analysis reveals the sensitive dependence of the disturbance on the composing material of the prism gap,and the appropriate selection of such material can make the disturbance minimize to very desirable levels.The model results show quite good agreement with experiments.     

声子晶体中第二能带的回波负折射

文章从理论和实验上研究了二维三角晶格声子晶体第二能带具有回波（backward-wave）效应的负折射现象。Bragg散射将第二能带等频线（equifrequency surface）分成两类，它们分别凹向简约布里渊区（BZ）的K点和Г点，并由此导致了两种不同的回波负折射现象。理论和实验证明，这两类负折射的角度与声波的频率以及入射角的变化关系截然不同，同时在第二能带中，不仅存在回波负折射，还存在回波正折射，这两种折射所具有的回波效应都可以用于通过位相补偿效应来突破衍射极限。上述现象和左手材料中以及声子晶体第一能带中的折射现象是不相同的，揭示了声子晶体，第二能带具有更丰富的物理现象．     

新书推介——《晶体制备研究》

<正>"晶体是一类非常奇妙的物体,它是如此精致与完美,可以让人爱不释手,更使人感悟到‘造就’晶体的自然或人工之力的伟大。"寥寥数语,写出了作者对晶体的热爱和敬畏之情,也将读者带入了人工晶体这个神奇而美妙的世界,想要一探究竟。这是施尔畏先生2018年新作《晶体制备研究》的开头语。     

介电体超晶格的研究

介电体超晶格是一种新型的有序微结构材料.它具有通常均质材料所不具有的独特优异性能,展现出重要的应用前景.文章介绍了南京大学研究组关于介电体超晶格研究所取得的进展,如将多个光参量过程集成于一块介电体超晶格之中获得了多波长激光同时输出,研制成超晶格全固态三基色激光器原型,在介电体超晶格中将拉曼散射强度增强到104-105倍,用超晶格研制的器件填补了体波超声器件从几百MHz到几千MHz的空白频段,发现了微波与超晶格振动的强烈耦合以及极化激元(polariton)的激发与传播等.     

《晶体生长的物理基础》再版发行 序

《晶体生长的物理基础》是闵乃本先生在自己平时讲义基础上逐步完善系统整理而成,是闵先生对晶体生长的理解和研究成果的系统总结,该书首次出版于1982年,是国际上第一本全面论述晶体生长的理论专著,作为高等学校研究生教材或教学参考书,以及从事晶体生长工作的科技人员的进修读物,培养了一代又一代中国材料物理和晶体生长工作者。然而,由于《晶体生长的物理基础》成书较早,闵先生1982年以后在晶体生长方面的诸多理论贡献未能收录其中。本次再版在保持原版体系和特色的基础上,补充了先生生前对原书做的校订和补充,内容比原版更为丰富和系统。祝世宁院士为其亲笔作序,满怀深情追溯了该专著再版的全过程,以及闵院士的杰出贡献和影响。2019年9月16日,闵先生逝世一周年之际,在南京大学举办了《晶体生长的物理基础》再版发行仪式,闵先生的家人、同事、学生、生前好友等出席了仪式。本期特别刊登祝世宁院士为本书所作序言,以及吴以成院士、本刊执行主编彭珍珍在出席仪式上的发言,以表达对先生的深切缅怀和追思!     

光子芯片中相对论引力透镜效应的模拟与光捕获

“光”是自然界中最神秘的物质之一,近代物理学的几次重要革命,都是发源于人们对“光”的探索。爱因斯坦为了描述宇宙时空的本质,建立了广义相对论,其最著名的预言是,光线在天体附近引力场中会发生弯曲(见图1(a))。1919年,天文学家爱丁顿在日食过程中,观测到了太阳引力场中光线的弯曲,直接验证了近代最伟大理论的预言。同样,由于光是世界上速度最快的信息载体,对光的捕获和操控,就像理解光的本质一样,也是人们孜孜不断追求的目标。进入21世纪以来,由于信息技术突飞猛进的发展和光子集成的应用需求,人们越来越需要在微小芯片上操控光子的行为。