非厄米特合成相移器：基于可调损耗的拓扑保护相位控制
光学
2026-04-28 v1 应用物理
摘要
相移器是光子电路中可重构的基本组件。与被动元件共同使用后，可控制光的传输，作为通信、传感、模拟信号处理和量子控制等多种应用的基础构建模块。传统相移器通过调制折射率(如热光效应或电光效应)实现相位控制。然而，尽管这些基于索引的方案预期能无缝集成，但实际上限制了电路规模、带宽和可扩展性，成为大规模光子集成的瓶颈。我们引入一种基于光学损耗调制的替代相位控制方法。我们演示了一个合成相移器，使用两个独立控制的损耗调制阶段结合多路径干涉，实现全程相位可调且保持恒定幅度。我们基于守恒拓扑电荷开发了理论框架，表明可通过非厄米特效应实现合成相位控制，从而实现稳健的拓扑保护相位控制。通过将范式从索引控制转向损耗调制，所提出的合成相移器可能为支持通信、传感至光子经典和量子信息处理等应用的可扩展集成光子系统铺路。
引用
@article{arxiv.2604.24025,
title = {Non-Hermitian Synthetic Phase Shifter: Topologically-Protected Phase Control via Tunable Losses},
author = {Kevin Zelaya and Jonathan Friedman and Hector Rubio and Stefan Preble and Mohammad-Ali Miri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24025},
year = {2026}
}