通过联合几何曲率控制非欧多边形微腔中的光子动力学
光学
2025-05-02 v1
摘要
非欧几何最近已成为一种强大的工具，为支持回音壁模式（Whispering Gallery Modes, WGMs）的光学微腔提供了新的见解和应用。在本研究中，我们通过开发一个包含联合曲率几何参数的统一模型，将多边形微腔的概念扩展到非欧空间。该系统揭示了一系列仅在弯曲空间中存在的、尚未被探索的现象、机制和概念。值得注意的是，我们观察到以双曲不动点（hyperbolic fixed points, HFPs）为特征的耗散态，这些状态仅出现在非欧场景中，从而在曲率参数空间内形成了相图。我们的结果揭示了跨越几何边界的相变，其特征是腔品质因子的突变。这些相变受到光子轨迹波动性的强烈影响，为弯曲空间中的量子混沌提供了有趣的见解。此外，我们发现具有测地侧线的腔体表现出一种显著的、由对称性驱动的对这种相变的规避，突显了物理动力学与空间几何之间的深刻联系。我们的发现为非欧量子混沌的光学模拟建立了一个有前景的平台，并为片上光子器件开辟了潜在的应用。
引用
@article{arxiv.2505.00371,
title = {Control of Photon Dynamics in Non-Euclidean Polygonal Microcavities by Joint Geometric Curvatures},
author = {Yechun Ding and Yongsheng Wang and Peng Li and Yaxin Guo and Yanpeng Zhang and Feng Yun and Feng Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00371},
year = {2025}
}