非厄米二聚体链中拓扑边缘态的灵敏度
应用物理
2020-07-10 v1 光学
摘要
通过映射固态系统的拓扑 Su-Schrieffer-Heeger 模型,一维二聚体链中的光子拓扑边缘态长期以来被认为对结构微扰具有鲁棒性。然而,由于近场耦合,有限拓扑二聚体链两端的边缘态会发生相互作用。这导致其偏离由手性对称性提供的、具有精确零能量的拓扑保护,从而削弱了拓扑边缘态的鲁棒性。借助非厄米物理,通过改变结构的增益或损耗强度,边缘态的劈裂频率可以再次简并,从而恢复拓扑保护。这一简并点被称为例外点(EP)。EP 在拓扑结构中的奇特物理性质引发了许多有趣且反直觉的现象。在本工作中,基于由超亚波长谐振器组成的有限非厄米二聚体链,我们从理论上提出并在实验上验证了当系统穿过 EP 时,拓扑边缘态的灵敏度会受到极大影响。利用非厄米二聚体链的 EP,我们实现了一种新型传感器,该传感器对结构末端的微扰敏感,但对内部微扰具有拓扑保护。我们对具有 EP 的非厄米拓扑结构的展示,为开发对内部制造误差不敏感但对外部环境变化高度敏感的新型传感器铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2007.04409,
title = {Sensitivity of topological edge states in a non-Hermitian dimer chain},
author = {Zhiwei Guo and Tengzhou Zhang and Juan Song and Haitao Jiang and Hong Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04409},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 5 figures