极化激元凝聚体中的单向涡旋波导与多稳态涡旋对

携带量子化拓扑荷的涡旋在信息处理中具有潜在应用。在本工作中，我们研究了微腔极化激元凝聚体中由具有强度沟槽的均匀泵浦非共振激发的涡旋载体与波导。泵浦中环形形状的强度沟槽会产生凝聚体的暗环态，其具有类似于暗孤子的 $\pi$ 相位跃变。暗环态可被周围凝聚体的更强密度破坏并退化为涡旋-反涡旋对。发现在同一泵浦暗环中多个涡旋对态是稳定的。当泵浦环更宽时，可获得具有多个 $\pi$ 相位跃变的高阶暗态，有趣的是它们可用于构造涡旋波导。如果在这样的波导中印入单个涡旋，它可沿特定方向传播，表现出单向传输。换言之，在特定设计的高阶暗态中印入的具有特定荷的涡旋仅被允许单向传播。