Transport tuning of photonic topological edge states by optical cavities
基于传统介质材料中的空气棒，设计了晶体对称性保护的光子拓扑边缘态（PTES）作为光子拓扑波导（PTW）与侧光腔耦合。以单模和二重简并模腔为例，证明了与PTW耦合的腔可以改变PTES的无反射输运。单模腔能够在其谐振频率下完美地反射PTE，从而在透射光谱中形成凹陷。在半深度处的凹陷全宽度取决于腔和PTW之间的耦合强度，并且因此取决于腔的几何形状和相对于PTW的距离。而具有双重简并模的腔导致了更复杂的PTES输运，其透射谱可以是Fano形式。这些效应与我们建立的一维PTW-腔输运理论相一致，其中PTW与腔的耦合被认为是$δ$或非$δ$类型。这种与侧腔耦合的PTW，结合了拓扑特性和方便的可调谐性，具有广泛的拓扑光子器件的多样性。
2019-02-16 physics.optics
Multiplexed long-range electrohydrodynamic transport and nano-optical trapping with cascaded bowtie photonic crystal nanobeams
从理论上研究了具有蝴蝶结缺陷的光子晶体腔，该腔具有超高Q值和超低模体积，可用于低功率纳米级光捕获。通过利用蝴蝶结区域附近的水层的局部加热，结合施加的交流电场，该系统通过切换输入波长按需提供具有30 $\mathrm{μm/s}$的平均速度的颗粒向蝴蝶结区域的长距离电流体动力学运输。一旦传输到给定的蝴蝶结区域，光学梯度和吸引性负热泳力的协同相互作用使用mW输入功率将10 nm量子点稳定地捕获在深度为10 $k_\mathrm{B}T$的势阱中。
2022-04-13 physics.optics
Amorphous Photonic Lattices: Band Gaps, Effective Mass and Suppressed Transport
我们提出，理论和实验，非晶光子晶格表现出带隙，但完全缺乏布拉格衍射：二维波导随机分布的液体状模型负责布拉格峰的情况下，而不是有序的晶格包含无序，总是表现出布拉格峰。在非晶晶格中，能带由局域态组成，但我们发现，缺陷态驻留在间隙中的本地化比安德森局域化长度。最后，我们展示了如何进行的概念，有效质量的无定形晶格。
2010-12-15 physics.optics
Topological Transformation and Free-Space Transport of Photonic Hopfions
University of Southampton（南安普顿大学）；Harbin University of Science and Technology（哈尔滨理工大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
本文提出并实验验证了具有精确霍普夫纤维化和高阶霍普夫指数的光子霍普夫离子，展示了其在光学拓扑信息学中的应用潜力。
2022-07-11 physics.optics
Self-Regulated Transport in Photonic Crystals with Phase-Changing Defects
相变材料（PCM）广泛应用于光数据记录、传感、全光开关和光限幅。我们这里的重点是当光学材料的透射特性的变化是由输入光本身引起的情况。具体地，光致加热触发PCM中的相变。在本文中，使用一个数值例子，我们表明，将PCM的光子结构可以导致一个戏剧性的修改的光致相变的影响，相比，一个独立的样品相同的PCM。我们的重点是短脉冲。我们讨论了这种相变光子结构在光传感和光限幅方面的一些可能的应用。
2017-02-02 physics.optics
Energy Transport Velocity in Photonic Time Crystals
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Chung-Ang University（中央大学）
研究揭示光子时间晶体中能量传输速度的限制，通过几何漂移和速度-乘积定律解释超光速现象的根源。
2026-08-10 physics.optics
Transport properties of photonic topological insulators based on microring resonator array
特别设计的环形谐振器阵列可以作为拓扑绝缘体。我们使用紧束缚模型（TBM）和传输矩阵方法（TMM）进行模拟，以分析这种光学结构的输运性质，验证存在鲁棒的拓扑边缘状态，这是免疫无序和缺陷。我们还对这两种方法进行了比较，结果表明，TBM只适用于弱耦合条件，而TMM更严格。最后，将该结构与普通微带阵列和耦合谐振器光波导（CROW）进行了比较，结果表明，该结构具有宽而平坦的光谱响应，具有良好的传输特性。
2016-09-19 physics.optics
Carrier Transport in Electrically-Driven Photonic Crystal Membrane Lasers
本文通过二维有限体积模拟研究电驱动光子晶体膜激光器的载流子输运，揭示非常规泄漏路径及p掺杂空间分布对注入效率和低阈值激射的关键作用。
2025-09-25 physics.optics
Observation of dipolar transport in one-dimensional photonic lattices
实验研究了一维耦合波导阵列中偶极模和基模的输运特性。通过仔细调制宽光束，我们能够有效地激发偶极或基模，以研究离散衍射（单点激发）和高斯光束传播（多点激发加上相位梯度）。我们观察到，偶极模式经历了一个更大的扩展面积，由于一个有效的较大的耦合常数，这被发现是两倍以上的基模。此外，我们研究了非对角无序的影响，发现当基模已经被困在弱无序阵列上时，偶极子仍然能够传播穿过系统。
2017-01-19 physics.optics
Transverse angular momentum in topological photonic crystals
在实空间中对结构光场的局域角动量进行工程化处理，可以在许多领域中实现前所未有的应用，特别是在动量空间中具有非平凡Berry涡旋的拓扑光子晶体中实现单向鲁棒输运。在这里，我们显示了横向角动量模式在硅拓扑光子晶体时，考虑横向电极化的强度。在具有横向自旋或轨道角动量的手征外激励下，在两个拓扑结构不同的硅光子晶体之间的几种急转弯界面中观察到了沿相反方向传播的强光流.在这两个光子晶体的边界处发现了一个具有交替符号拓扑荷的横轨道角动量模。此外，我们还发现，当自旋源的环尺寸或位置在一定范围内变化时，单向输运对工作频率具有鲁棒性，这也是宽带光子器件的优越性所在。这些发现使得利用横向角动量，一种自由度，实现单向鲁棒传输在电信领域和其他潜在的应用集成光子电路，如片上鲁棒延迟线。
2017-09-14 physics.optics
Directional transport and nonlinear localization of light in a one-dimensional driven-dissipative photonic lattice
本研究利用相位可控相干场共振驱动耦合微谐振器构成的一维光子晶格，实现光开关、定向传输及位点局域化，证实驱动功率可作为调谐参数实现线性区不可达频率的非线性局域化，为复杂能带晶格的光调控提供新方向。
2025-05-16 physics.optics
Breakdown of light transport models in photonic scattering slabs with strong absorption and anisotropy
辐射转移方程（RTE）模拟光在光子散射样品（例如油漆、泡沫和组织）内的传输。解析近似解决RTE失败的样品具有强吸收和占主导地位的各向异性散射和预测非物理负能量密度和扩散通量在错误的方向。在这里，我们充分表征的非物理区域的三个流行的近似的RTE板，即$P_1$近似（或扩散近似），$P_3$近似，和一个流行的修改$P_3$，纠正了前向散射的近似。我们发现对$P_3$的δ函数修正消除了前向散射中的非物理范围。此外，我们将这些分析方法的预测与物理和非物理区域的精确蒙特卡罗模拟进行了比较。我们目前的地图的相对误差的散射和各向异性的一个现实的折射率对比度典型的聚合物板在空气中和光学厚度。相对误差图为解释光子散射板中光传输实验的分析方法的准确性提供了指导。我们的研究结果表明，$P_1$近似是显着不准确的提取输运参数，除非样品散射纯各向同性和弹性。$P_3$近似在其物理范围内的准确度方面超过了$P_1$，用于中等吸收，并且具有δ函数校正的$P_3$是这里考虑的用于前向方向的最准确的近似。
2022-03-23 physics.optics
Photonic Crystals with Controlled Disorder
光子晶体对结构无序极其敏感，甚至到了完全丧失其功能的程度。一方面，这可能不利于传统光学器件的应用，另一方面，它也会产生非常有趣的新物理学，甚至可能是新的应用。我们提出了一种在光子晶体中引入无序的方法，通过在晶格中产生一定比例的空位。我们展示了这种方法是如何工作的，以及可以通过这种方式获得什么类型的材料。此外，我们从不同的角度，包括测量的运输和散射的平均自由程和扩散常数的传输特性。
2010-11-05 physics.optics
Robust multichannel bulk transport in a time-reversal-invariant insulator-free photonic waveguide array
Wuhan Textile University（武汉纺织大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Shantou University（汕头大学）；Harbin Institute of Technology (Shenzhen)（哈尔滨工业大学（深圳））
该研究提出并实验验证了一种基于光子晶体中手性异常体态（CABSs）的稳健、无串扰且无包层的光子波导阵列，通过设计不同的狄拉克光子晶体并在不同高对称点（Γ和K）处形成狄拉克锥，实现了相邻通道间的大动量分离，从而消除通道间串扰，并展示了其对金属障碍、空气缺陷和锐角弯折的鲁棒性。
2026-09-24 physics.optics
Photonic Contributions to the Apparent Seebeck Coefficient of Plasmonic Metals
本文通过实验和模拟证实，等离激元纳米盘天线通过改变局部光子环境修饰金纳米线的塞贝克系数，产生增强光电压，支持光热电机制，为光子工程优化热电性能提供策略。
2025-06-14 physics.optics
Long-range coupling of silicon photonic waveguides using lateral leakage and adiabatic passage
提出了一种基于硅光子平台上薄浅脊波导绝热传输和侧向泄漏耦合的长程耦合新方法。该方法使得能够通过充当光学总线的硅板的模式在两个隔离波导之间传输光。由于绝热协议的性质，总线模式具有最小的人口和运输是高度鲁棒的。我们证明了这个概念，并使用严格的建模检查这种方法的鲁棒性。我们进一步证明了效用的方法，通过耦合两个波导之间的功率，同时绕过中间波导。这一概念可以形成硅集成光子芯片的新互连技术的基础。
2013-07-08 physics.optics
2D material exciton-polariton transport on 2D photonic crystals
本文研究了过渡金属硫族化物极化激元在二维光子晶体中的输运，通过光子模式工程使输运长度较裸激子提升一个数量级，并实现对其色散和动力学的调控，为新颖光子技术提供了通用平台。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Valley-locked Optical Spin Merons in Valley Photonic Crystal Waveguides
School of Physics and Materials Science, Jiangxi Provincial Key Laboratory of Photodetectors, Nanchang University（南昌大学物理与材料科学学院，江西省光电探测器重点实验室）
本文提出利用拓扑保护的谷边态实现光旋磁体在芯片上的稳健定向传输，通过谷自由度实现谷锁定的旋磁体，为光子系统中的应用提供新途径。
2026-06-08 physics.optics
Light transport in PT-invariant photonic structures with hidden symmetries
我们介绍了一种递归玻色子量子化技术，用于产生具有隐藏对称性和高阶例外点的经典PT光子结构。我们研究光在这些几何形状的传输，我们证明，完美的状态转移是可能的，只有在某些初始条件。此外，我们表明，对于相同的传播方向，左，右相干传输是不对称的场振幅遵循两个不同的轨迹。本文还提出了一种识别这种PT对称光子网络中守恒律的一般方案。
2014-08-07 physics.optics quant-ph
Controlling directional propagation in driven-dissipative 2D photonic lattices
本文提出一种共振激发方案，利用光子能带鞍点处的各向异性传播及多驱动干涉，实现二维光子晶格中准一维和单向光传播的可控方向性输运。
2024-07-17 physics.optics
Nonequilibrium photonic transport and phase transition in an array of optical cavities
我们研究了边界驱动非线性光学腔阵列中的光子输运。我们发现，输出场突然下降时，链长增加超过一个阈值。在这个阈值之后，出现了高度混沌和不稳定的状态，这标志着超扩散光子输运的开始。我们展示了阈值与泵浦强度和非线性的比例关系。最后，我们解决的竞争的无序和非线性呈现扩散绝缘体相变。
2017-10-26 physics.optics quant-ph
Experimental Realization of Multiple Topological Edge States in a One-Dimensional Photonic Lattice
拓扑光子系统提供了对缺陷和无序具有鲁棒性的光传输，有望成为新一代芯片级光子器件，并促进节能的片上信息路由和处理。然而，目前的准一维设计，如苏-Schrieffer-Heeger（SSH）和赖斯-梅勒（RM）模型，只支持有限数量的非平凡的阶段，由于色散带工程的限制。在这里，我们实验证明了一个灵活的拓扑光子晶格上的硅光子平台，实现多个拓扑非平凡的色散带。通过适当地设置一维波导之间的耦合，不同的晶格可以表现出多个不同的拓扑相位之间的过渡，并允许相应的边缘状态的独立实现。外差测量清楚地揭示了飞秒尺度下不同相位的边缘态的超快输运动力学，验证了所设计的拓扑特征。我们的研究为拓扑模型配备了丰富的边缘动力学，并大大扩展了将独特的拓扑特征设计到光子、声学和原子系统中的范围。
2018-12-13 physics.optics
Methodology for Topological Interface Engineering in 2D Photonic Crystals
本文提出二维光子晶体拓扑界面工程方法论，通过迭代能带连接算法和对称性识别框架设计单元胞几何结构，实现目标能带反转与定制色散，并揭示周期性对拓扑模式稳定性和单向能量传输的增强作用。
2025-05-09 physics.optics
Transport properties in the photonic super-honeycomb lattice - a hybrid fermionic and bosonic system
在紧束缚近似下，研究了超蜂窝晶格的输运性质，其能带结构具有平带和Dirac锥。这种超蜂窝模型结合了蜂窝晶格和Lieb晶格，并显示了两者的性质。超蜂窝晶格也代表了费米子和玻色子的混合体系，这在自然界中是很少见的。通过适当选择入射光束的相位，可以激发出超蜂窝结构的平带模，使入射光束在传输过程中表现出较强的局域化。另一方面，如果超蜂窝晶格的狄拉克锥的模式被激发，将观察到锥形衍射。此外，如果输入光束被适当地选择以激发超蜂窝晶格的子晶格和具有不同赝自旋的狄拉克锥的模式，例如，三束干涉图样，赝自旋介导的涡旋将被观察到。
2016-08-31 physics.optics
Unidirectional light transport in dynamically modulated waveguides
光子拓扑绝缘体表面的单向边缘态在通信、非线性光学和量子光学中具有重要的应用价值。此外，当光子拓扑绝缘体中的互易性被破坏时，这些状态提供了对无序的保护，这对于慢光应用特别重要。然而，实现这种单向边缘状态需要构造二维结构。在这里，我们展示了如何单向Floquet带可以出现在纯一维，绝热调制的动态系统，在对比中所需的更高的维度在拓扑绝缘体。我们还表明，使用现实的实验参数，这一概念可以实现使用耦合谐振腔光波导和光子晶体波导。此外，我们说明了相关的保护，防止混乱，并发现它是一个新的性质相比，Floquet拓扑绝缘体。
2018-04-12 physics.optics
Direct quantification of topological protection in symmetry-protected photonic edge states at telecom wavelengths
基于模拟量子谷霍尔效应的定制光子晶体（PhC）的拓扑片上光子学由于其对经典和量子信息的鲁棒单向传输的承诺而最近获得了广泛的兴趣。我们提出了一个直接的定量评估的拓扑光子边缘本征态及其传输特性的电信波长范围内使用相位分辨近场光学显微镜。实验可视化的详细的亚波长结构，这些模式沿两个拓扑非平凡的镜像对称晶格之间的界面传播，使我们能够映射它们的色散关系，并区分几个高阶布洛赫谐波的贡献。由其相速度定义的前向和后向传播模式的选择性探测使得能够直接量化拓扑鲁棒性。研究控制缺陷中的近场传播允许提取上限，以拓扑保护在芯片上的光子系统相比，传统的光子晶体波导。我们发现，受保护的边缘状态是两个数量级更强大的相比，传统的光子晶体波导。这种拓扑鲁棒性的直接实验量化包括在集成光子学中应用拓扑保护指导的关键一步，允许前所未有的无错误光子量子网络。
2020-08-24 physics.optics
Thouless Pumping of Wave Action in Photonic Time Crystals
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Pukyong National University（釜庆国立大学）；Hanyang University（汉阳大学）
本文研究光子时间晶体中波作用的拓扑泵浦，通过连接带拓扑与波作用的时间位移，发现绝热周期内中心位移等于带陈数，揭示了拓扑输运的新机制。
2026-09-24 physics.optics
Topological one-way large-area waveguide states in magnetic photonic crystals
我们已经从理论和实验上实现了大面积的单向传输，通过使用异质结构组成的一个域的普通光子晶体（PC）夹在两个域的磁性PC。非磁化畴携带两个正交的单向波导态，其振幅在大面积上均匀分布。这两个波导状态支持单向传输，即使传播介质没有被磁化。我们的实验和数值计算表明，这种单向波导状态可以用来突然缩小扩展状态的光束宽度，以集中能量。这种扩展的波导模式对于不同种类的缺陷（诸如空隙和PEC屏障）是鲁棒的。当引入大的随机性时，它们也不受Anderson型局部化的影响。
2020-09-07 physics.optics
Transport of topologically protected photonic waveguide on chip
本文提出利用具有相反谷陈数的光子晶体之间的狄拉克点波导，为片上拓扑光子波导引入宽度自由度，并据此设计了高效能量集中器和任意比例功率分配器，为集成光子网络提供了灵活平台。
2023-04-25 physics.app-ph physics.optics
Inverse Design of the Topology Bandwidth Tradeoff in Valley Photonic Crystals
IIT Bombay（印度理工学院孟买分校）；Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR)（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文提出了一种逆设计方法，通过优化谷光子晶体的拓扑特性与带隙，实现稳定波传播和高传输效率。
2026-10-02 physics.optics
Topologically robust transport of entangled photons in a 2D photonic system
从理论上研究了时间仓纠缠光子对在二维拓扑光子耦合环形腔系统中的输运。该系统实现了整数量子霍尔模型，使用一个合成的规范场，并表现出拓扑鲁棒的边缘状态。我们发现，通过边缘状态的运输保留时间相关的纠缠光子，而批量运输不保留这些相关性，并可能导致显着不必要的时间聚束或反聚束的光子。我们研究了无序对量子输运性质的影响;虽然边缘输运保持稳健，但体输运非常敏感，并且在强无序的极限下，体态变得局域化。我们表明，这种本地化表现为增强聚束/反聚束的光子。这种通过边缘态的拓扑鲁棒的相关性传输可以实现鲁棒的片上量子通信信道和延迟线，用于在光子的时间相关性中编码的信息。
2016-08-01 physics.optics quant-ph
Geometric potential and transport in photonic topological crystals
我们报道了利用飞秒激光写入技术在二氧化硅中制作的薄介质波导层上实现光波包量子几何势的光学模拟。我们进一步证明了光学版本的拓扑晶体，与观察布洛赫振荡和齐纳隧道的纯几何性质。
2010-04-12 cond-mat.other physics.optics
Dispersion and light transport characteristics of large-scale photonic-crystal coupled nanocavity arrays
研究了由100多个超高Q值光子晶体腔组成的慢光耦合谐振腔光波导的色散和传输特性。我们表明，实验群延迟谱表现出良好的协议与数值计算的色散与三维平面波展开法。此外，传输特性的统计分析表明，在个别腔的制造波动是不太相关的比在本地化制度。这些行为被观察到的链高达400腔。
2014-09-08 physics.optics quant-ph
Quantum transport in non-Markovian dynamically-disordered photonic lattices
我们从理论上证明了受驱动的量子谐振子在非耗散噪声作用下的动力学形式上等价于通过实验可行的动态无序光子网络传播的单粒子动力学。使用这种对应关系，我们发现，噪声辅助能量传输发生在这个网络中，如果噪声是马尔可夫或三角洲相关的，我们可以得到一个解析解的最大量的所有网络的站点之间的传输能量在一个固定的传播距离。在马尔可夫极限之外，我们进一步考虑了两种不同类型的非马尔可夫噪声，并表明对于较大的退相速率值，有可能具有有效的能量传输。
2021-02-18 physics.optics quant-ph
Valley-Hall-like second-order photonic topological insulators in Kagome lattice
在具有C3 v点群对称性的Kagome晶格光子晶体中设计了谷-霍尔型二阶光子拓扑绝缘体。光子晶体由纯电介质材料中的圆形空气孔组成。与传统的谷-霍尔光子拓扑绝缘体不同，该绝缘体具有量子化电极化的强度描述的拓扑不变量.通过调整结构尺寸可以实现拓扑转变，拓扑边态出现在不同拓扑相的光子晶体之间的界面，保持了谷-霍尔光子绝缘体的重要特性，如谷输运和小的后向散射。所提出的光子晶体也支持在斜角处的零维角态，显示其二阶拓扑绝缘体特征。本工作提出了在同一平台上实现拓扑保护反射抑制波导和局部腔的可能性。
2020-07-01 physics.optics
Observation of Thouless pumping of light in quasiperiodic photonic crystals
本研究在连续非公度光折变准晶体中实验观测到光束的Thouless泵浦，发现输运由子晶格周期比、滑动角和陈数决定，表明准周期系统与周期近似的物理联系可实验验证。
2024-12-24 physics.optics
Experimental observation of bulk and edge transport in photonic Lieb lattices
我们分析了光子Lieb晶格中光在体和边缘的输运，其独特之处在于在能带结构的中间存在一个代表定态的平带，可以形成局域体态.我们发现，散装Lieb晶格中的运输是显着影响的特定激发网站内的单位电池，由于重叠的平带状态。此外，我们证明了各向异性Lieb晶格中新的边缘态的存在。这些状态是由于晶格边缘的虚缺陷而产生的，并且不由标准紧束缚模型描述。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exponential suppression of thermal conductance using coherent transport and heterostructures
本文研究了多层光子晶体异质结构中的相干热导问题，该异质结构由一系列级联的非全同光子晶体组成。我们发现，由于异质结构中所有晶体的光子带之间的失配，热导可以抑制指数与级联晶体的数量。
2010-08-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Robust light transport in non-Hermitian photonic lattices
从基础和应用的角度来看，对抗微和纳米集成光子器件中的无序对光传输的影响是非常重要的。在普通波导中，缺陷和无序会引起不需要的背反射，这阻碍了大规模光学集成。拓扑光子结构是受量子霍尔效应和拓扑绝缘体的启发而产生的一类新型光学系统，它可以通过受拓扑保护的单向边缘模实现稳健的输运。这种波导是通过在二维结构中引入光子的合成规范场来实现的，这打破了时间反演对称性，并使介质边缘处的单向引导成为可能。在这里，我们提出了一个不同的路线走向鲁棒的低维（1D）光子晶格中的光传输，其中时间反演对称性被打破，因为{ \it non-Hermitian}性质的运输。当晶格中的前向传播模式被放大时，相应的后向传播模式被阻尼，从而导致对结构中的无序或缺陷相当不敏感的不对称传输。考虑了两种晶格模型中的非厄米输运：具有虚规范场的紧束缚晶格（Hatano-Nelson模型）和非厄米驱动的二元晶格。在前一种情况下，尽管无序的运输是由一个流动性的边缘，因为非厄米离域过渡而产生的确保。提出了利用工程耦合谐振腔光波导（CROW）结构观察由合成的“虚”规范场引起的非厄米离域的可能性。
2015-07-24 physics.optics quant-ph
Anomalous transport in periodic photonic chains with designed loss
在这里，我们表明，在一个完美的周期性链的玻色子模式与设计损失的相干随机行走可以表现出各种不同的异常转移制度依赖于链的初始状态。特别是，对于任何给定的有限的初始时间间隔有一组初始状态，导致超弹道传输制度。此外，有初始状态，允许一个实现subdiffusive制度，甚至本地化为一个给定的时间间隔，或改变一个渐进的长时间扩散率。我们展示了这些异常的传输制度，可以实际上实现在激光写入网络的单模波导在玻璃或如何耦合单模波导的平面系统可以实现与集成的光子平台。
2023-02-20 physics.optics quant-ph
Photonic half-semimetals with dual semimetal-insulator topology
Sun Yat-sen University（中山大学）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Southeast University（东南大学）；Nanjing University（南京大学）
本文提出并实验实现光子半半金属，其兼具半金属与绝缘体双重拓扑，实现自旋-谷锁定的分束与多车道螺旋输运，空间利用率达100%。
2026-09-23 physics.optics
Experimental Tuning of Transport Regimes in Hyperuniform Disordered Photonic Materials
我们目前的波输运实验在超均匀无序阵列的圆柱与高介电常数。使用微波，我们表明，相同的材料可以显示透明度，光子扩散，安德森局域化，或一个完整的带隙，这取决于频率$ν$的电磁波。有趣的是，我们发现了第二个较弱的带隙，这似乎与结构因子的第二个峰有关。我们的研究结果强调了不同长度尺度上的空间相关性对光子带隙形成的重要性。
2020-10-15 cond-mat.dis-nn physics.optics
Controlled transport based on multiorbital Aharonov-Bohm photonic caging
晶格结构上的合成磁场的感应允许有效地控制它们的局部化和输运性质。在这项工作中，我们产生有效的$π$磁通的多轨道金刚石晶格，其中第一（$S$）和第二（$P$）阶模式有效地相互作用。我们实现了一个$z$扫描方法的飞秒激光写入光子晶格和实验观察Aharonov-Bohm囚禁的$S$和$P$模式，作为一个频带转换和出现的光谱组成的三个简并的平带的结果。作为一个应用程序，我们展示了一个完美的控制的动力学，在那里我们翻译的输入激励在整个晶格中的一个完全线性和受控的方式。我们的模型，基于一个平坦的带谱，使我们能够选择运输的方向取决于激发站点或输入相位。
2022-05-26 cond-mat.other physics.optics
Transport of non-classical light mediated by topological domain walls in a SSH photonic lattice
本研究探讨SSH光子晶格中拓扑畴壁对非经典光传输的影响，通过调整波导间距实现畴壁动态操控与分束，实现高保真传输，为拓扑保护的量子通信奠定基础。
2024-03-15 physics.optics quant-ph
Topological Protection of Photonic Path Entanglement
最近出现的光子拓扑绝缘体打开了大门，使用的鲁棒性的拓扑保护的运输（起源于领域的凝聚态物理）在光学器件和量子模拟。同时，光子网络中的量子行走已经被证明可以为某些算法（如玻色子采样）带来指数加速。在这里，我们从理论上证明了光子拓扑绝缘体可以鲁棒地保护量子信息通过光子网络的传输，尽管存在的无序。
2016-05-06 physics.optics quant-ph
Light transport behaviours in quasi-1D disordered waveguides composed of random photonic lattices
数值研究了由周期性排列的随机介电常数散射体组成的准一维无序波导中的光输运特性，研究了无序强度对光输运特性的调制。输运平均自由程被发现保持成反比的介电常数的相对波动的平方，在1D和2D的情况下，但与。光通过具有固定尺寸的样品的传输特性也可以从弹道调制到局部区域，并且定义了广义尺度函数来确定光在这样的样品中的传输状态。的扩散系数和能量密度分布的最传输的本征通道的计算清楚地展示了从扩散到本地化的传输行为的过渡。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Three-dimensional non-reciprocal transport in photonic topological heterostructure of arbitrary shape
本文利用陈向量构建任意截面形状的光子拓扑异质结构，实验实现了三维大体积非互易拓扑传输，并展示了电磁波无反射穿越障碍物和突变结构的能力。
2024-06-29 physics.app-ph physics.optics
Controllable unidirectional transport and photon storage in an one-dimensional lattice with complex hopping rates
我们研究了具有复跳跃率的一维非厄米特晶格，在适当的条件下，这种复跳跃率可以通过绝热消去后的准一维锯齿型厄米特晶格来实现.利用合成磁通量，可以通过附加相位调制复跳频率的虚部，从而产生非互易结构。有了这种晶格，可以实现单点和高斯激发的鲁棒单向传输，这是免疫缺陷和后向散射。在此基础上，提出了一种基于非厄米晶格的三明治结构，可用于实现可控的光子存储和反转。存储时间和范围可以人为地控制在一定的范围内，并且存储效率可以通过有限的增益补偿来提高。本文提出的可控光子输运为光子的单向输运开辟了一条新的途径，为光的控制和操纵提供了一个很有前途的平台。
2018-01-29 physics.optics quant-ph
Resonant transport and near-field effects in photonic glasses
多重散射中的基本量是传输平均自由程，其倒数描述样品的散射强度。在本文中，我们强调的重要性，一个适当的描述的有效折射率$n_{\mathrm{eff}}$在多重光散射，以准确地描述在致密的光子玻璃中的光传输。利用能量密度相干势近似计算的$n_{\mathrm{eff}}$，我们能够预测单分散光子玻璃的输运平均自由程。这个模型没有任何合适的参数是在定性协议与数值模拟和公平的定量协议与光谱分辨相干后向散射测量新的专门合成的聚苯乙烯光子玻璃。这些材料表现出强烈的近场耦合扰动的共振光散射，所有捕获的模型。我们的模型可以用来最大化高折射率光子玻璃的散射强度，这是在三维空间中寻找光的安德森局域化的关键。
2017-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Fragility of Unidirectional Transport in Weakly Disordered Photonic Chern Insulators
Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University（山西大学极端光学协同创新中心）
研究揭示弱 disorder 如何破坏 photonic Chern 绝缘体中 robust 的 chiral 边态传播，尽管全局拓扑不变量保持不变，通过引入杂质态形成拓扑平凡的杂质带，导致拓扑 Chern 绝缘体中单向传播被破坏。
2026-05-08 cond-mat.dis-nn physics.optics
Photonic Analogue of Two-dimensional Topological Insulators and Helical One-Way Edge Transport in Bi-Anisotropic Metamaterials
最近在了解凝聚态物质的拓扑性质方面的进展导致了时间反演不变拓扑绝缘体的发现。由于自然界的限制，拓扑非平凡的电子秩序似乎是罕见的，除了在小带隙半导体与强自旋轨道相互作用。在这篇文章中，我们表明，人工电磁结构，称为超材料，提供了一个有吸引力的平台，设计光子类似物的拓扑绝缘体。我们证明，一个明智的选择的超材料参数可以创建光子相位，支持一对螺旋边缘状态，这些边缘状态使单向光子传输，是强大的对无序。
2012-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Photonic chiral bulk transports manipulated by boundary freedom in three-dimensional meta-crystals
本研究突破传统体边对应认知，提出边界可作为调控拓扑体态输运的新自由度，在光子超晶体中实验验证了不同边界下零模的反向手性输运，为拓扑光子器件设计提供新思路。
2025-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Light transport through amorphous photonic materials with localization and bandgap regimes
我们提出了一个框架，统一的三维非晶介电材料，表现出本地化和光子带隙的光传输的描述。为此，我们认为，相干反射附近和带隙衰减扩散或本地化的光子的产生。利用局域化的自洽理论，并考虑光子的态密度，我们可以定量地描述所有的输运机制：透明，光扩散，局域化和带隙。将模型与超均匀介质网络中光输运的数值数据进行比较，证实了我们的发现。
2022-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Interlayer Topological Transport and Devices based on Layer Pseudospins in Photonic Valley-Hall Phases
谷-霍尔相，首先在二维（2D）材料中提出，起源于谷周围的非平凡拓扑结构，表示动量空间中的局部极值。由于它们被扩展到经典系统中，它们的设计从现有的量子对应物中汲取灵感，并且它们的传输表现出类似的拓扑保护。相反，最近在声学中建立的是，谷-霍尔相中的层赝自旋可以产生特殊的谷-霍尔边缘态，与各种2D材料相比，在界面处具有根本不同的输运行为。在其他经典系统（如光子学）中实现它们，将使我们能够设计出超越量子灵感的拓扑绝缘体。在这项工作中，我们表明，层赝自旋存在于光子谷霍尔相位，使用垂直耦合的设计师表面等离子体激元晶体，在开放环境中的非辐射系统，支持严格限制的传播模式。在我们的结构中可以忽略不计的热和辐射损失为我们直接观察层赝自旋和相关的拓扑现象铺平了道路，这些现象源于它们在实空间和倒易空间中。基于层赝自旋的拓扑相位，如层转换器和层选择的延迟线，操纵信号的光子器件，实验证明，确认层赝自旋作为一个新的自由度携带信息的潜在应用。
2019-07-29 physics.app-ph physics.optics
