Kagome 波导阵列中拓扑角态激光的理论
光学
2021-05-14 v1
摘要
与传统激光器相比，拓扑激光器更加鲁棒，若激光产生于拓扑保护态中，则可不受无序或缺陷影响。此前报道的拓扑激光器几乎全部基于一阶光子拓扑绝缘体。此处我们表明，在基于菱形构型的 Kagome 波导阵列的二阶光子拓扑绝缘体中，零维角态亦可实现激光。若增益存在于拓扑角态所在的该结构角部，则在均匀损耗和双光子吸收存在下，可在此态中实现稳定激光，且阈值最低。当增益作用于结构其他角部时，激光可能发生于边缘或体态，但其所需阈值显著更大，且向稳定激光的过渡发生在大得多的传播距离上，有时由于不稳定性的存在（角态激光中无此现象）而发生。我们发现，增强双光子吸收通常对非线性激光态起到强烈的稳定作用。文中展示了由噪声输入激发向稳定激光的过渡。我们的工作展示了基于波导阵列实现的高阶拓扑绝缘体角态激光的现实设置。
引用
@article{arxiv.2105.06156,
title = {Theory of Topological Corner State Laser in Kagome Waveguide Arrays},
author = {Hua Zhong and Yaroslav V. Kartashov and Alexander Szameit and Yongdong Li and Chunliang Liu and Yiqi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06156},
year = {2021}
}
备注
20 pages