有限维双稳态拓扑绝缘体：从小尺度到大尺度

支持单向拓扑保护边缘态的光子拓扑绝缘体，为实现线性和非线性 regime 下边缘激发的无序和背散射免疫传输提供了有吸引力的平台。在拓扑绝缘体的许多实现中使用了结构化周期性材料，因为它们可能在谱中呈现特定的 Dirac 简并，在其附近由于打破时间反演对称性的物理效应作用而出现单向边缘态。虽然两个具有不同拓扑的块体介质在未闭合界面处的边缘态性质已知，但完全浸没于非拓扑环境中的实用有限维拓扑绝缘体中边缘态的存在性在很大程度上仍未被探索。在这项工作中，以由小尺寸微腔柱蜂窝阵列构建的真实极化激元拓扑绝缘体为例，我们说明了系统的拓扑性质如何随其维度逐渐增加而建立。为考虑在微腔柱阵列中形成的极化激元凝聚体的耗散性质，我们研究了损耗和共振泵浦的影响，导致该系统丰富的双稳态效应。我们描述了一种机制，据此平庸相位泵浦“选择”并激发特定的非线性拓扑边缘态，其沿结构外围在由外部施加磁场方向决定的方位角方向上循环。我们还展示了利用具有不同拓扑荷的涡旋泵浦选择性激发不同边缘电流的可能性。