Stokes and skyrmion tensors and their application to structured light
この論文は、偏光の記述を従来のストークスベクトルからテンソルへ拡張し、構造化光の偏光マッピングにおけるスカイミオン場の導出や非パラックス光学・ポインティングベクトルへの応用を提案しています。
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physics.optics
270 件の論文
Germanium-Based Mid-Infrared Photonics
本論文は、化学・生体物質の検出に応用が期待される中赤外域におけるゲルマニウム基盤の集積光子回路の動機、材料プラットフォームから能動・非線形デバイスに至る最近の進展、センシング実証例、および実用化に向けた課題について包括的にレビューしたものである。
Simultaneous Self-Localization and Base Station Localization with Resonant Beam
GPS 非依存環境における高精度位置特定を実現するため、基地局と移動ターゲットの位置を同時に推定し、基地局の動的増設とカバレッジ拡大を可能にする分散型共鳴ビーム位置特定システム（DRBP）を提案し、その高い精度（位置誤差 0.1m、回転誤差 2 度）を数値シミュレーションで実証した。
A scalable and programmable optical neural network in a time-synthetic dimension
この論文は、従来の空間エンコーディング方式の拡張性限界を克服し、時間合成次元における時間反射・屈折と因果律に基づくバック散乱フリーの計算、および実験誤差に適応するインシチュ学習フレームワークを実証することで、高スループットかつスケーラブルな次世代光ニューラルネットワークを実現したことを報告しています。
Wideband Gaussian Noise Model of Nonlinear Distortions From Semiconductor Optical Amplifiers
この論文は、アグワルモデルに基づく半導体光増幅器の非線形歪みを対象に、広帯域ガウス雑音モデルを確立し、広帯域波長分割多重信号の非線形雑音対信号比に関する簡明な閉形式式を導出するとともに、その精度と有効範囲を数値シミュレーションで検証したものです。
High-Performance Wavelength Division Multiplexers Enabled by Co-Optimized Inverse Design
本論文は、逆設計と分散ブラッグ格子を共最適化する新たな手法により、挿入損失を損なうことなく超低クロストーク（-40 dB 以下）を実現し、シリコンおよび窒化ケイ素のファウンドリ互換デバイスで C 帯および L 帯の 15 nm 波長間隔を達成したことを報告しています。
Vehicle-Mounted Mid-Infrared Dual-Comb Spectroscopy for On-Road Trace Gas Detection
本研究は、高速道路走行時（時速 100km）においても安定した性能を発揮する車両搭載型中赤外デュアルコム分光システムを開発し、自然ガスの漏洩源特定やメタン濃度場の二次元再構成に成功した世界初の研究である。
On the modeling and mitigation of interference fringes in polarimetric instrumentation
この論文は、偏光計測機器における干渉縞の発生源を特定し、複屈折が小さいという仮定に基づく簡易なモデルを開発することで、その低減手法を提案するとともに、厳密な計算手法との比較を通じて近似の限界を評価しています。
Quantum-enhanced sensing via spectral noise reduction
この論文は、厳密に同一のノイズ条件下で単一光子と二光子干渉を比較することで、量子相関が変調ピークの振幅を増大させるのではなくノイズフロアを低下させることにより、3dB の信号対雑音比の改善を実現し、フーリエ領域における量子超感度検出を実証したことを報告しています。
ReDON: Recurrent Diffractive Optical Neural Processor with Reconfigurable Self-Modulated Nonlinearity
従来の回折光学ニューラルネットワークの限界を克服するため、GLU に着想を得た再構成可能な自己変調非線形性と再帰的アーキテクチャを統合し、極めて低い電力消費で高精度な光学計算を実現する「ReDON」と呼ばれる新しい光学ニューラルプロセッサが提案されています。
Compact MHz high repetition rate EUV to soft x-ray free electron laser
この論文は、大学や研究機関でも設置可能な 100 メートル未満のコンパクトな施設で、超伝導加速器技術と回折限界型蓄積リングを統合し、MHz 帯域の高繰り返し周波数を持つ EUV から軟 X 線までの自由電子レーザーを実現する概念設計を提示し、その建設・運用コストの大幅な削減と研究アクセスの拡大を提案するものです。
Quantum Sensing of Birefringence Beyond the Classical Limit with a Hyper-Entangled SU(1,1) Interferometer
この論文は、偏光超エンタングルした SU(1,1) 干渉計を用いることで、現実的な利得と内部損失の条件下でもショットノイズ限界を 3〜15dB 上回る感度で未知の微小複屈折を検出できることを理論的に示しています。
Topologically enhanced optical helicity density in the thermal near field of twisted bilayer van der Waals materials
この論文は、ねじれ二層 van der Waals 材料の熱的近傍場において、層間のねじれ角に依存するトポロジカル相転移が偏光行列に基づく光学ヘリシチー密度と強く相関し、極性フォノンポラリトンの方向性増強を通じて角運動量特性を制御可能であることを示しています。
Meta-cavity Quantum Electrodynamics
この論文は、半導体量子ドットを内蔵した単一メタキャビティにより、パルセル効果による発光増強と、スピンの運動量ロック、渦光、ホログラフィックパターンなどの任意の波面制御を同時に実現する量子光源を開発したことを報告しています。
Geometric Realism Without Angular Resolution Structural Classification of Multilayer Kubelka-Munk Theory within Radiative Transport
この論文は、多層キュルベッカ・ムンク理論が放射輸送方程式に対する半球基底関数へのランク 2 ガレルキン射影と厳密に等価であることを示し、これを単なる現象論的モデルではなく、厳密な輸送近似として位置づける新たな理論的枠組みを提示しています。
Sensing coherent phonon dynamics in solids with delayed even harmonics
本論文は、非共軸ポンプ・プローブ配置における時間遅延を用いた理論研究により、固体中のコヒーレントフォノンダイナミクスや電子 - 電子相互作用の微細な特徴を、従来の奇数次高調波ではなく遅延された偶数次高調波の振動位相から高感度に検出可能であることを示しています。
Trifolium nanocavity metasurfaces on single-crystal Au(111) for depth-tunable optical-variable reflection
この論文は、単結晶 Au(111) 基板上に加工したクローバー型ナノキャビティ配列が、溝の深さやサンプル回転角度に依存して反射光特性を劇的に変化させることを実証し、構造色や偽造防止などの光学応用への道を開いたことを報告しています。
Probing mesoscopic nonlocal screening in van der Waals heterostructures with polaritons
この論文は、フォノン偏極子を用いて遷移金属ダイカルコゲナイドとα-モリブデン酸化物のヘテロ構造において、局所的な記述では捉えきれない約 140 nm までのメソスコピックな非局所遮蔽効果と、それが仕事関数の差に比例する普遍的な指標として機能し、バンド整列モデルを修正する新たな知見を明らかにしたことを報告しています。
High-Resolution Multi-Target DOA Estimation for Resonant Beam Systems
本論文は、IoT 環境における受動的な多目標 DOA 推定を可能にするため、ビームサイズに起因する分解能限界を克服する光学スペクトラム法と、広視野角を達成する望遠鏡変調構造を統合した高解像度・広視野角共振ビーム DOA 推定システム（RB-HWDOA）を提案し、その有効性をシミュレーションで実証したものである。
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
KEK 光子施設で開発された INTPIX4NA SOIPIX 検出器と 10GbE 高速読み出しシステムを備えた X 線カメラについて、X 線ズーム顕微鏡、位相コントラスト X 線イメージング、およびミュオン X 線を用いたリチウムイオン電池電極材料の非破壊検出という 3 つの最近の応用研究を報告しています。