具有宇称-时间对称性的非线性光学动力学中的拓扑保护

拓扑相展现出对连续形变保持不变的性质，正如凝聚态物理与电磁波中的拓扑保护所证明。尽管拓扑保护具有普遍性质且近期已拓展至合成维度、非厄米哈密顿量与非线性动力学，其通常仍在空间晶格中以布里渊区中的陈数来描述，聚焦于实现无背向散射的波传输。本文研究宇称-时间对称非线性光学动力学中一类不同的拓扑保护，利用光态轨迹的拓扑不变性。对于由增益与损耗原子构成的耦合非线性光子系统，我们分别对未破缺与破缺的宇称-时间对称性分类了平衡的拓扑。利用拓扑相对时间扰动的免疫性，我们基于受宇称-时间对称性保护的振荡淬灭机制，开发了具有寄生非线性谐振腔的抗噪激光调制与整流。拓扑光子学与宇称-时间对称性通过非线性动力学的联系，为抗噪信号处理提供了强大平台。