双层光子晶体中源于 Thouless 泵浦的拓扑激光
光学
2026-02-16 v6 介观与纳米尺度物理
材料科学
量子物理
摘要
拓扑激光利用拓扑物理的概念，在拓扑带隙内实现单模光放大，提供了对抗制造缺陷的鲁棒性。微机电系统（MEMSs）和相变材料在亚波长尺度上的最新进展，为动态可重构拓扑激光器开辟了新途径，实现了鲁棒且可调的纳米级光源。在此，我们通过 Thouless 泵浦机制，数值演示了双层光子晶体在电信波长下的动态可重构激光作用。通过设计两个竞争的周期性势——一个在另一个静止的光子光栅之上缓慢平移——我们观察到了拓扑泵浦机制与常规模式振荡之间的转变。这些相之间经过精心设计的异质结支持一种鲁棒的激光模式，该模式可通过 MEMSs 或可逆 PCMs 进行动态调谐。我们的工作将双层光子晶体确立为实现拓扑光源的可编程平台，展示了将拓扑光子学与可重构光子器件合并的潜在途径。
关键词
引用
@article{arxiv.2111.02843,
title = {Topological Lasing from Thouless Pumping in Bilayer Photonic Crystal},
author = {D. -H. -Minh Nguyen and Dung Xuan Nguyen and Hai-Chau Nguyen and Thibaud Louvet and Emmanuel Drouard and Xavier Letartre and Dario Bercioux and Hai Son Nguyen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.02843},
year = {2026}
}
备注
5 main figures, 10 supplemental figures, 25 pages