晶格位错诱导的三维光子拓扑绝缘体
光学
2022-05-02 v1
摘要
拓扑绝缘体的标志是波在拓扑保护边缘通道中的无散射传播。这种输运在介质外边缘上严格手性，因此能够绕过尖角与缺陷，即使在存在显著无序时亦如此。在光子学中，二维拓扑边缘态已在若干不同平台上得到演示，并正成为鲁棒激光器、量子器件及其他应用的有前途工具。然而，三维光子拓扑绝缘体，特别是那些在所有三维中支持拓扑保护边缘态的绝缘体，迄今仍未能实验实现。在此，我们演示了一个具有受保护拓扑边缘态的三维光子拓扑绝缘体。该拓扑保护由螺位错实现。为此，我们利用二维光子波导阵列中的合成维度概念，引入额外的模式维度将系统转化为三维光子拓扑绝缘体。晶格位错赋予系统沿三维轨迹传播的边缘态，其拓扑保护类似于强光子拓扑绝缘体。我们的工作为在光子科学与技术中利用三维拓扑铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2204.13762,
title = {Three-dimensional photonic topological insulator induced by lattice dislocations},
author = {Eran Lustig and Lukas J. Maczewsky and Julius Beck and Tobias Biesenthal and Matthias Heinrich and Zhaoju Yang and Yonatan Plotnik and Alexander Szameit and Mordechai Segev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.13762},
year = {2022}
}