拓扑光子晶体光纤
光学
2025-11-17 v3
摘要
光子晶体光纤（PCF）是一种通过调制介质来导光的光纤，由于可以通过修改光纤几何结构来灵活调整光导方式，因而为各种应用提供了异常多样的平台。本文实现了一种PCF，其导模来源于光子带结构的拓扑性，而非传统的模式捕获机制。该设计兼容堆叠-拉丸制造工艺，由具有错位的横截面光子拓扑晶体绝缘体构成。 Bulk-缺陷对应性产生位于包层光线以下的退化拓扑模式。我们使用多种理论方法确认了这些模式的拓扑来源，包括一种对带结构假设最少的谱局部化器。我们的实验表明，该拓扑光纤可传输可见至近红外光，损耗为10--20 dB/km，且弯曲时损耗几乎不增加。与传统设计的实心芯PCF相比，后者的弯曲损耗显著更高。基于拓扑模式的光纤因此为 improved performance and novel functionalities（改进性能和新功能）提供了前景。
引用
@article{arxiv.2501.15107,
title = {Topological photonic crystal fibre},
author = {Bofeng Zhu and Kevin Hean and Stephan Wong and Yuxi Wang and Rimi Banerjee and Haoran Xue and Qiang Wang and Alexander Cerjan and Qi Jie Wang and Wonkeun Chang and Y. D. Chong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.15107},
year = {2025}
}