拓扑光子 Su-Schrieffer-Heeger 型耦合器

我们考察了 Su-Schrieffer-Heeger 晶格的表面模在线性与非线性 regime 下的耦合过程。我们首先针对具有零边界条件的有限晶格的模发展了一种耦合模理论形式体系。我们的分析依赖于该系统体模与表面本征模的闭式表达式。该耦合模理论形式体系基于将超模分解为子晶格模。对于两个零子晶格表面模，这导致它们之间的周期振荡而不涉及体模。我们分析表明，仅将光注入位于阵列任一边缘的波导，可非常有效地成功激发相应的表面模。我们将分析推广到 Kerr 非线性的情形，并发展了一个仅考虑表面模的简化模型。通过直接数值模拟，我们发现当非线性较小或中等时，该模型能非常准确地捕捉表面模的动力学。另一方面，在强非线性情形下，波混频导致体模的准周期激发，甚至导致系统所有模均被激发的混沌行为，且无法检测到表面模的显著特征。