光子晶体微环谐振腔中的分数光学角动量与多缺陷介导的模式重整化及取向控制
光学
2022-11-01 v2
摘要
圆对称光学微谐振腔中的回音壁模式（WGMs）由于几何结构施加的边界条件而表现出整数量子化角动量数。在这里，我们展示了在集成微环中引入光子晶体图案可导致具有分数光学角动量的 WGMs。通过选择光子晶体周期性以打开光子带隙，其带边动量位于未扰动环的两个 WGMs 的动量之间，我们观察到具有半整数量子化角动量数（ + 1/2）的杂化 WGMs。此外，我们展示了这些具有分数角动量的模式表现出高光学品质因子，具有良好的腔-波导耦合以及降低一个数量级的群速度。另外，通过引入多个人工缺陷，多种模式可被局域在环内的小体积中，而去局域化带边态的相对取向可以被很好地控制。我们的工作揭示了光子晶体对 WGMs 的重整化，展示了由连续旋转对称性破缺产生的新型分数角动量态和非平凡多模取向控制。这些发现有望用于传感/计量、非线性光学和腔量子电动力学。
引用
@article{arxiv.2202.09731,
title = {Fractional optical angular momentum and multi-defect-mediated mode re-normalization and orientation control in photonic crystal microring resonators},
author = {Mingkang Wang and Feng Zhou and Andrew McClung and Xiyuan Lu and Vladimir A. Aksyuk and Kartik Srinivasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09731},
year = {2022}
}
备注
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