连续谱束缚态中光的量子自旋霍尔效应
光学
2017-10-31 v1
摘要
自由空间光的拓扑性质及其量子手性行为的发现近来引起了广泛关注。这一重要的科学探索以基于自旋的集成量子技术为特征。在此，我们讨论一种基于介电谐振腔在近连续谱束缚态(BIC) regime下工作时观察到的共振增强光量子自旋霍尔输运的新现象。BIC模式的特征在于扩展在宏观尺度上的横向光子自旋角动量密度。因此，近BIC regime下实验激发的模式产生以自旋-动量锁定为特征并沿结构对称轴传播的共振表面波。此外，所生成的侧波被解释为激发远场光的突然非傍轴重定向，这导致了在侧波强度中测得的自旋-轨道不对称性所证实的自旋到轨道角动量转换。实验结果与结合光的偏振几何平行输运与自旋-动量锁定的模型高度吻合。另外，打破激发对称性导致总自旋定向耦合。我们的结果揭示了BIC增强的宏观自旋定向耦合的可能性，这是一种新颖的光自旋操控基本机制，将对新兴量子技术产生强烈影响。
引用
@article{arxiv.1710.10862,
title = {Quantum Spin-Hall Effect of Light at Bound States in the Continuum},
author = {Gianluigi Zito and Silvia Romano and Stefano Cabrini and Giuseppe Calafiore and Anna Chiara De Luca and Erika Penzo and Vito Mocella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.10862},
year = {2017}
}