共振吸收介质中基于扭结的无镜准双稳性

光学双稳性作为光控光的基本非线性现象，为激光信息技术中大量应用所迫切需求的全光逻辑铺平了道路。光学双稳元件的理想特性是低功耗、快速开关与小尺寸。两种最通用的设计由是否存在外部反馈驱动，由此产生多种可能装置。其中，无镜结构因免于笨重反射镜、谐振腔、光子晶体等而显得有前景。本文提出一种实现由称为“扭结”的特定非线性波形形成所主导的光学准双稳性的新方法。我们表明，一层专门设计用以支持扭结的较稀薄共振介质可作为紧凑、超快、低功耗光开关的平台。这一新物理机制不需要其他由局域场修正与偶极-偶极相互作用驱动的无反馈器件所需的高共振粒子密度，并提升了此类器件在光计算中的整体实用相关性。