用于拓扑谷传输的绝缘体上硅平板
光学
2019-02-21 v1
摘要
绝缘体上硅（SOI）通过取代现代信息处理系统中的部分电学对应部件来提升其能力。随着 SOI 平台的小型化，后向散射抑制成为避免电信中能量损失和信号失真的关键问题之一。谷，作为一种新的自由度，为拓扑鲁棒的信息传输和光的非逆向流动提供了引人入胜的途径，特别是对于亚波长策略，这仍是拓扑纳米光子学中的挑战。在此，我们在 SOI 谷光子晶体（VPC）平板中实现了拓扑传输。在这种反演不对称平板中，布里渊区角附近的奇异 Berry 曲率保证了光锥下依赖于谷的拓扑边缘态，维持了面内鲁棒性与面外辐射之间的平衡。在电信波长下，沿两个紧凑尺寸（< 10 um）的锐角弯曲 VPC 界面观察到拓扑鲁棒传输，显示出约 10% 带宽的平顶高透射。此外，在须状堆叠 VPC 界面中实现了拓扑光子路由，其源于利用微盘作为相位涡旋发生器对谷手性锁定边缘态的宽带非逆向激发。在 SOI 平台上对谷的调控不仅展示了集成光子器件的原型，在基于拓扑纳米光子学的信息处理中可用于延迟线、路由、光隔离和密集波分复用的有前景应用，也为在非厄米系统中观测非平庸态打开了新门。
引用
@article{arxiv.1805.10962,
title = {A Silicon-on-Insulator Slab for Topological Valley Transport},
author = {Xin-Tao He and En-Tao Liang and Jia-Jun Yuan and Hao-Yang Qiu and Xiao-Dong Chen and Fu-Li Zhao and Jian-Wen Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10962},
year = {2019}
}
备注
20 pages, 4 figures