Germanium-Based Mid-Infrared Photonics

Questo articolo esamina le motivazioni e i recenti progressi nei circuiti fotonici integrati in germanio per la spettroscopia nel medio infrarosso, evidenziando le applicazioni nel rilevamento chimico-biologico, le dimostrazioni pratiche e le sfide necessarie per il passaggio dalla ricerca di laboratorio a dispositivi industriali.

Delphine Marris-Morini, Goran Z. Mashanovich, Milos Nedeljkovic, Carlos Alonso-Ramos, Laurent Vivien, Jacopo Frigerio, Giovanni IsellaWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Simultaneous Self-Localization and Base Station Localization with Resonant Beam

Questo articolo propone un sistema di posizionamento a risonanza distribuito (DRBP) che, superando i limiti delle soluzioni tradizionali, stima simultaneamente le posizioni delle stazioni base e dei target mobili per garantire un posizionamento ad alta precisione in ambienti privi di GPS e un'espansione dinamica della copertura.

Guangkun Zhang, Wen Fang, Mingliang Xiong, Qingwen Liu, Mengyuan Xu, Yunfeng Bai, Mingqing Liu, Siyuan DuWed, 11 Ma🔬 physics.optics

A scalable and programmable optical neural network in a time-synthetic dimension

Questo studio presenta la prima dimostrazione sperimentale di una rete neurale ottica programmabile e altamente scalabile che utilizza una dimensione sintetica temporale, superando i limiti di scalabilità delle architetture spaziali tradizionali grazie a un paradigma di calcolo a ciclo temporale, all'assenza di retro-diffusione e a un framework di addestramento in situ che supera le prestazioni della simulazione.

Bei Wu, Yudong Ren, Rui Zhao, Haiyao Luo, Fujia Chen, Li Zhang, Lu Zhang, Hongsheng Chen, Yihao YangWed, 11 Ma🔬 physics.optics

High-Performance Wavelength Division Multiplexers Enabled by Co-Optimized Inverse Design

Gli autori presentano un approccio di progettazione inversa co-ottimizzato che integra multiplexer a divisione di lunghezza d'onda e reticoli di Bragg distribuiti per realizzare dispositivi fotonici in silicio e nitruro di silicio con prestazioni elevate, caratterizzati da un diafonia inferiore a -40 dB e una perdita di inserzione minima su canali con spaziatura di 15 nm.

Sydney Mason, Geun Ho Ahn, Jakob Grzesik, Sungjun Eun, Jelena VučkovicWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Vehicle-Mounted Mid-Infrared Dual-Comb Spectroscopy for On-Road Trace Gas Detection

Questo studio presenta per la prima volta un sistema di spettroscopia a doppio pettine nel medio infrarosso montato su veicolo, capace di effettuare un campionamento atmosferico continuo e stabile su strada per il rilevamento di tracce di gas, la localizzazione di perdite di metano e la ricostruzione di campi di concentrazione bidimensionali.

Xutian Jing, Kaiwen Wei, Chenglin Gu, Xiong Qin, Junwei Li, Xingyin Yang, Zhaoting Huang, Jianping Zhang, Chenhao Sun, Chenyu Liu, Zejiang Deng, Zhiwei Zhu, Daping Luo, Wenxue Li, Heping ZengWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Quantum-enhanced sensing via spectral noise reduction

Il documento riporta una dimostrazione diretta di un sensore quantistico potenziato nel dominio di Fourier, che utilizza l'interferometria a due fotoni per ridurre il rumore di fondo e ottenere un miglioramento del rapporto segnale-rumore di 3 dB rispetto ai limiti classici, mantenendo la risolvibilità anche nel regime sub-shot-noise.

Romain Dalidet, Sébastien Tanzilli, Audrey Dot, Inès Ghorbel, Loïc Morvan, Laurent Labonté, Anthony MartinWed, 11 Ma⚛️ quant-ph

ReDON: Recurrent Diffractive Optical Neural Processor with Reconfigurable Self-Modulated Nonlinearity

Il documento presenta ReDON, una nuova architettura di processore ottico neurale ricorrente che supera i limiti delle reti diffrattive tradizionali integrando una non linearità auto-modulata riconfigurabile, ottenendo così significativi miglioramenti di accuratezza e adattabilità con un consumo energetico trascurabile.

Ziang Yin, Qi Jing, Raktim Sarma, Rena Huang, Yu Yao, Jiaqi GuWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Topologically enhanced optical helicity density in the thermal near field of twisted bilayer van der Waals materials

Lo studio dimostra che l'angolo di torsione nei materiali bidimensionali van der Waals a doppio strato regola la transizione topologica delle polaritoni, influenzando direttamente e potenziando la densità di elicità ottica nell'emissione termica del campo vicino attraverso un meccanismo di canalizzazione e velocità di gruppo confinata.

Xiaohong Zhang, Chiyu Yang, Wenshan Cai, Zhuomin M. ZhangWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Meta-cavity Quantum Electrodynamics

Questo lavoro supera le limitazioni tradizionali della cavità quantistica elettrodinamica dimostrando l'emissione di singoli fotoni con fronti d'onda personalizzabili da punti quantici semiconduttori integrati in metacavità geometriche, unendo così l'enhancement di Purcell alla manipolazione avanzata della luce su piattaforme monolitiche sublunghezza d'onda.

Xueshi Li, Ziwei Wang, Yan Chen, Dong Liu, Kaili Xiong, Guangfeng Wang, Jiantao Ma, Ying Yu, Jiawei Wang, Zhanling Wang, Xiao Li, Xianfeng Chen, Erez Hasman, Bo Wang, Jin Liu, Tian JiangWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Geometric Realism Without Angular Resolution Structural Classification of Multilayer Kubelka-Munk Theory within Radiative Transport

Il documento dimostra che la teoria multistrato di Kubelka-Munk corrisponde esattamente a una proiezione di Galerkin di rango 2 dell'equazione del trasporto radiativo su funzioni di base emisferiche, fornendo così una fondazione rigorosa alla teoria come approssimazione di trasporto a bassa risoluzione angolare piuttosto che a un semplice modello fenomenologico.

Claude Zeller (Claude Zeller Consulting LLC)Wed, 11 Ma🔬 physics.optics

Probing mesoscopic nonlocal screening in van der Waals heterostructures with polaritons

Lo studio rivela un regime di schermatura non locale mesoscopica fino a 140 nm nelle eterostrutture di van der Waals, dimostrando che lo spostamento dei fononi-polaritoni fornisce una metrica trasversale per la carica trasferita, correlata linearmente alla differenza di lavoro e ridefinendo l'allineamento delle bande a livello interfacciale.

Xuezhi Ma, Zhipeng Li, Ruihuan Duan, Zeyu Deng, Hao Hu, Mengting Jiang, Yueqian Zhang, Xiaoyuan He, Qiushi Liu, Qiyao Liu, Yuan Ma, Fengxia Wei, Jiayu Shi, Chunqi Zheng, Guangwei Hu, Ping Koy Lam, Chengwei Qiu, Yu Luo, Zheng Liu, Qian WangWed, 11 Ma⚛️ quant-ph

High-Resolution Multi-Target DOA Estimation for Resonant Beam Systems

Questo articolo propone il sistema RB-HWDOA, che combina un algoritmo di stima della direzione di arrivo basato sullo spettro ottico (OSB-DOA) e una struttura di modulazione telescopica per superare i limiti di risoluzione angolare e campo visivo, consentendo una stima ad alta risoluzione di più bersagli passivi in scenari IoT complessi.

Guangkun Zhang, Mingqing Liu, Wen Fang, Mingliang Xiong, Yunfeng Bai, Qingwen LiuWed, 11 Ma🔬 physics.optics

Recent application studies of an INTPIX4NA SOIPIX detector-based X-ray camera using an SiTCP-XG 10GbE-based high-speed readout system at KEK facilities

Il documento presenta tre recenti applicazioni di una camera a raggi X basata sul rivelatore SOIPIX INTPIX4NA e sul sistema di lettura ad alta velocità SiTCP-XG, sviluppata presso KEK, per l'ottica di un microscopio a zoom, l'imaging a contrasto di fase e la rilevazione non distruttiva del litio nelle batterie.

Ryutaro Nishimura, Noriyuki Igarashi, Daisuke Wakabayashi, Yuki Shibazaki, Yoshio Suzuki, Keiichi Hirano, Hiromi Miki, Akio Yoneyama, Hiroshi Sugiyama, Kazuyuki Hyodo, Izumi Umegaki, Koichiro Shimomura, Yasuo AraiWed, 11 Ma🔬 physics.optics