硅微环中具低损耗米氏散射体的手性奇异点与背散射相干抑制
光学
2023-05-09 v1 应用物理
摘要
具有被称为奇异点（EPs）的谱简并的非厄米系统已被探索用于激光、控制光传输以及增强传感器响应。通过控制频率简并的顺时针与逆时针行波模式间的耦合，可将环形谐振腔置于EP。这通常通过在谐振腔模式体积内引入两个或多个纳米尖来实现。尽管该方法为研究EP物理提供了途径，但关于纳米尖形状与尺寸对称性如何影响系统非厄米性，以及来自面内与面外散射的额外损耗，基本认识仍然缺失。有限的谐振稳定性对利用EP效应实现开关或调制器构成挑战，而这需要稳定的腔谐振与固定的激光-腔失谐。在此，我们使用光刻定义的非对称与对称米氏散射体，其可在不偏转到额外辐射通道的情况下实现亚波长尺度的波传输与反射控制。我们展示这些预定义的米氏散射体无需后调谐即可将系统置于EP，并能在谐振腔内实现手性光传输。反直觉地，米氏散射体通过相干抑制来自波导表面粗糙度的背散射，使在传输端口测得的品质因子增强。所提出的器件平台实现了预定义手性光传播与无背散射谐振，这是频率梳、孤子、传感及其他非线性光学过程（如光子阻塞与再生振荡器）等多种应用所需要的。
引用
@article{arxiv.2305.04339,
title = {Chiral exceptional point and coherent suppression of backscattering in silicon microring with low loss Mie scatterer},
author = {Hwaseob Lee and Ali Kecebas and Feifan Wang and Lorry Chang and Sahin K. Ozdemir and Tingyi Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04339},
year = {2023}
}