三维拓扑谷浣光子学
光学
2024-09-19 v1 材料科学
摘要
拓扑谷浣光子学通过利用谷浣自由度来操控电磁波，为跨越整个光谱的各种经典和量子光子学应用提供了实用且有效的途径。然而，当前的谷浣光子学仅限于二维，通常存在垂直损失，只能操控平面几何中的光流。本文在理论和实验层面开发了三维(3D)拓扑谷浣光子学框架，具备完整的光子带隙和矢量化谷浣-contrasting物理。与具有标量谷浣Chern数的二维谷浣系统不同，3D谷浣系统表现为由谷浣Chern向量组成的三对谷浣，使得可以创建向量化bulk谷浣涡旋和canalized偏向性谷浣表面态。值得注意的是，谷浣Chern向量以及谷浣表面态的循环传播方向本质上遵循右手定则。我们的发现揭示了3D谷浣态的矢量性质，并突显了其在3D波导、方向性辐射和成像等应用中的潜力。
引用
@article{arxiv.2409.11715,
title = {Three-dimensional topological valley photonics},
author = {Wenhao Li and Qiaolu Chen and Ning Han and Xinrui Li and Fujia Chen and Junyao Wu and Yuang Pan and Yudong Ren and Hongsheng Chen and Haoran Xue and Yihao Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11715},
year = {2024}
}