极化激元拓扑绝缘体中的共振边缘态切换

拓扑绝缘体是独特的器件，在其界面处支持单向边缘态。由于拓扑保护，此类边缘态在存在无序时依然存在，并且在与缺陷相互作用时不会发生背向散射。我们表明，尽管存在拓扑保护，且带状结构相对边缘上的此类态携带相反电流，仍存在一种物理机制允许对传播于相对边缘的拓扑激发进行共振耦合。该机制利用系统参数的弱周期性时间调制，并不影响系统的内部对称性与拓扑性。我们在微腔柱的截断蜂窝阵列中研究此机制，其中在自旋轨道耦合与外磁场塞曼分裂的共同作用下极化激元可实现拓扑绝缘。势的时间调制导致具有相同布洛赫动量但位于相对边缘的拓扑态之间发生周期性切换。研究发现，切换速率在较窄的带状结构中以及较大调制深度下增大，尽管其随输入边缘态的布洛赫动量呈非单调变化。我们的结果为基于拓扑保护态的耦合器件提供了有前景的实现方案。所提出的方案可用于其他拓扑光子与凝聚态系统，包括Floquet绝缘体与石墨烯。