基于电荷-宇称对称性的非厄米光子学
光学
2019-04-11 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
宇称-时间（）对称性最初为非厄米开放量子系统而提出，已为光的相干调控开辟了令人振奋的新途径。通过在集成光子结构中定制光学增益与损耗，对称的非厄米光子学已在从单模激射到新型拓扑物质等诸多领域得到应用。本文提出一种基于电荷-宇称（）对称性的非厄米光子学新范式，其有望以前所未有的方式控制光流。具体而言，我们考虑连续介质手性材料，其中电荷共轭对称性与宇称对称性各自破缺，但联合保持。令人惊讶的是，跨越例外点的实谱与虚谱之间的相变伴随着光子能带拓扑从介电型到双曲型的剧烈变化。我们展示了对称光子学的广泛应用，如全角度偏振依赖负折射材料、用于激光工程的增强自发辐射，以及非厄米拓扑光子学。对称性通过将两种此前迥异的材料属性——手性与双曲性——相联系，为在无光学增益/损耗条件下研究非厄米光子学开辟了一条未经探索的路径，从而为光子学及其他相关领域中许多有前景应用的工程化提供了有力工具。
引用
@article{arxiv.1904.05260,
title = {Non-Hermitian Photonics based on Charge-Parity Symmetry},
author = {Junpeng Hou and Zhitong Li and Qing Gu and Chuanwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.05260},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 5 figures