Floquet 绝缘体中的矢量拓扑边缘孤子

我们在 Floquet 绝缘体中引入拓扑矢量边缘孤子，该绝缘体由聚焦非线性光学介质中两个旋转方向相反的螺旋波导蜂窝阵列构成。两个阵列的之字形边缘相接触，在不同拓扑的两种结构间形成之字形-之字形界面。这种光子绝缘体的特征是，在线性极限下，它在两阵列间的界面上同时支持两个拓扑保护的手性边缘态。在非线性存在时，亮或暗的标量 Floquet 边缘孤子均可从线性拓扑边缘态分岔而出。此类孤子具有单向性，并在两个方向上局域化：沿界面因非线性自作用而局域，跨界面则作为边缘态而局域。两个具有相等平均群速度的边态的存在使得稳定拓扑矢量边缘孤子的存在成为可能。在我们的情形中，这些是由拓扑 Floquet 边缘态不同分支分岔出的非线性耦合亮孤子与暗孤子。在此我们提出了上述连续系统中标量与小振幅矢量 Floquet 包络孤子的新数学描述。对于基于 Floquet 边缘孤子设计未来光子器件尤为重要的一点是，我们发现后者可由通过在演化坐标上对一个旋转周期取平均得到的模包络的非线性薛定谔方程描述。