基于扭曲 Weyl 半金属的可调无磁光学隔离
光学
2023-04-20 v1 应用物理
摘要
Weyl 半金属因其独特的拓扑性质，在革新非互易光学元件方面具有巨大潜力。这些材料无需外加磁场即可展现非互易磁光效应，为显著的小型化机遇和降低能耗提供了可能。然而，其内在的拓扑鲁棒性对需要可调性的应用提出了挑战。在本工作中，我们提出一种创新方法，利用扭曲各向异性 Weyl 半金属的多层构型来增强其响应的可调性。我们的设计通过调整各向异性层之间的扭曲角，实现受控且可逆的隔离。当在中红外频率范围内以法拉第构型实现时，我们的设计实现了超过 50 dB 的出色隔离度，同时保持仅 0.33 dB 的最小插入损耗。此外，Weyl 半金属的面内各向异性消除了传统隔离器构型中的一个或两个偏振器，显著减小了整体尺寸。这些结果为创建高度自适应、超紧凑的光学隔离器奠定了基础，可将集成光子学和量子技术应用领域推向新高度。
引用
@article{arxiv.2304.09271,
title = {Tunable Magnetless Optical Isolation with Twisted Weyl Semimetals},
author = {Vladislav Chistyakov and Viktar S. Asadchy and Shanhui Fan and Andrea Alu and Alex Krasnok},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.09271},
year = {2023}
}