无极化二阶光子拓扑角态
摘要：二阶光子拓扑绝缘体(SPTI)近来引起了广泛关注，因为它们支持高度局域化的角态，具有卓越的稳定性。SPTI已经在二维光子晶体中以横向磁场(TM)或横向电场(TE)极化模式下实现，并且所得到的拓扑角态依赖于极化模式，这限制了它们在无极化光学中的应用。然而，实现无极化角态并不容易，因为它们通常位于带间隙中，而且其确切位置不能事先确定。在这里，我们报道了一种基于二维正方晶格椭圆介质光子晶体构建的SPTI，带隙是拓扑的或平凡的取决于单元格的选择。我们发现，通过外置法切变率ε_垂直和内置法切变率ε_平行分别独立地控制TM和TE极化模式在频谱中的拓扑带隙的位置，并且更重要的是，它们也可以分别操纵在间隙中的角态的位置。从而，通过调整ε_垂直和ε_平行，在光子晶体中实现了TM和TE极化模式下具有相同频率的拓扑角态，并且其对扰动和缺陷的稳健性进行了数值证明。所提出的SPTI为无极化拓扑光子器件提供了潜在的应用场景。
作者：Linlin Lei, Shuyuan Xiao, Wenxing Liu, Qinghua Liao, Lingjuan He, and Tianbao Yu
论文ID：2301.12160
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-08-24