极化激元凝聚体中的涡旋多稳性与贝塞尔涡旋

涡旋是相干非线性系统中形成的拓扑对象。因此它们在大量物理系统中被研究，并有望在信息存储、处理和通信中应用。在半导体微腔中，极化激元凝聚体中的涡旋可以仅用光学手段方便地产生、研究和操控。对于环形泵浦的非共振激发，可形成稳定涡旋，导致具有左、右手性的涡旋双稳性。在本工作中，我们报道了更为丰富的涡旋多稳性，具有拓扑荷 |m|=1、2和3的光学可寻址涡旋，在同一系统与激发参数下均稳定。这一异常的多稳行为根源于微腔中库激发与凝聚体之间固有的非线性反馈。对于更大半径的环形泵浦，我们还发现了贝塞尔涡旋，其在高密度区具有特征性的螺旋相位和显著的自我稳定能力。我们的理论结果为在紧凑半导体系统中光学操控涡旋多重态开辟了令人兴奋的可能性。