低对称性能谷光子晶体中的拓扑光传输研究

作     者：陈鸿翔 刘墨点 范智斌 陈晓东 

作者机构：中山大学物理学院 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：Project supported by National Natural Science Foundation of China (12074443) Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation (2023B1515040023，2020A1515110661) Fundamental Research Funds for the Central Universities of the Sun Yat-sen University (23lgbj021) 

主　　题：能谷光子晶体 对称性 拓扑光传输 

摘      要：能谷光子晶体是研究拓扑光子学的重要平台之一，基于能谷光子晶体的新型光波导支持抗散射传输的能谷依赖边界态，提高了波导中的急弯传输效率，为光信息高效传输提供了新思路。另一方面，对称性在拓扑学和光子晶体研究中具有重要的物理意义和研究价值。例如，能谷光子晶体在破缺空间反演对称性的情况下表现出类量子能谷霍尔效应。目前，大多数能谷光子晶体具有C3对称性，而具有更低对称性的能谷光子晶体是否能够支持拓扑光传输仍然需要研究。本文通过调整能谷光子晶体的原胞形貌，构建了低对称性能谷光子晶体，并研究了其边界态的传输特性。研究结果表明，相对于C3对称性能谷光子晶体，低对称性能谷光子晶体的光子禁带变窄，但其边界态仍然能够实现单向激发以及抗散射传输。这一发现丰富了拓扑光子结构的多样性，为在低对称性结构中寻找拓扑保护光传输行为提供了指导。