通过非线性频率转换实现多维合成手性管晶格

几何维度在离散晶格中出现的拓扑效应里起着根本性的重要作用。虽然直接实验受限于三个空间维度，但利用光子学中频率自由度实现的合成维度这一研究课题正在快速发展。此类人工晶格中的光操控通常通过电光调制实现，但其工作带宽对不同时频分量间相互作用的范围施加了实际限制。在此，我们提出并实验实现了全光合成维度，涉及非线性波导中由频率转换介导的离散谱线间专门定制的同步短程与长程相互作用。我们在三维空间中实现了三角手性管晶格，并探索了其四维推广。我们实现了具有非零磁通的合成规范场，并观察了频率梳的相应多维动力学，所有均在一个物理空间端口内完成。我们预期我们的方法将为高维物理的基础研究提供新手段，并作为在时频域光学器件中利用拓扑效应的重要一步。