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拓扑赋能的抗面外散射超高Q值导模共振

光学 2020-01-08 v1

摘要

由于其限制光的能力,光学谐振器对科学和技术极为重要,但其性能常受不可避免的加工缺陷引起的面外散射损耗的限制。在此,我们从理论上提出并实验演示了光子晶体板中的一类导模共振,由于其拓扑性质,面外散射损耗被强烈抑制。具体而言,这些共振出现在连续域中的多个束缚态——每个都携带一个拓扑荷——在动量空间中合并时,并提高了附近所有共振的品质因子。我们在电信波段基于这些共振实验实现了高达4.9×1054.9\times 10^5的品质因子,比普通设计高12倍。我们进一步表明,这种增强在我们加工的样本中具有鲁棒性。我们的工作为未来在具有开放边界条件的系统中探索拓扑光子学及其在改进光子集成电路中的光电器件的应用铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.00892,
  title  = {Topologically Enabled Ultra-high-Q Guided Resonances Robust to Out-of-plane Scattering},
  author = {Jicheng Jin and Xuefan Yin and Liangfu Ni and Marin Soljačić and Bo Zhen and Chao Peng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00892},
  year   = {2020}
}