Photonic Floquet time crystals
公众和科学家总是有不同的观点。当他们站在时间水晶上时，他们会排队问：什么是时间水晶？给我看一种随时间自发结晶的材料？本研究合成了一种光子材料Floquet时间晶体，并在实验上观测到其指示周期-2T的拍频。我们明确地重建一个离散的时间晶体的基态，并揭示使用适当设计的光子Floquet模拟器的刚性倍周期的离散时间平移对称性的自发断裂的签名。与精细多体相互作用的结果不同，光子时间晶体是从单粒子拓扑相导出的，可以被许多相关的非平衡和物理驱动平台广泛访问。我们的观察将推动理论和技术对凝聚态物理和拓扑光子学的兴趣，并为非科学公众揭开时间晶体的神秘面纱。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Gauge-induced Floquet topological states in photonic waveguides
奇异的拓扑态通常存在于具有不同拓扑不变量的晶格之间的界面上，根据体-边对应关系，奇异的拓扑态被投入了巨大的努力。在这里，我们展示了一个新的发现的拓扑状态本地化的接口之间的两个规范移位Floquet光子晶格，尽管整个结构的拓扑顺序相同。准能能带结构表明，这些新的界面模属于Floquet π模，进一步发现，由于Floquet规范的灵活控制，它们能够实现鲁棒的单向传播。在近红外波段的硅波导平台中，实验验证了这些π界面模的有趣传播，它们显示出宽的工作带宽和对结构波动的高容忍度。我们的方法为Floquet工程及其他领域的光操纵提供了一条新的途径。
2020-10-12 physics.optics
Floquet Engineering of Two Dimensional Photonic Waveguide Arrays with $π$ or $\pm2π/3$ Corner states
本文从理论上研究了三种晶格结构中二维光子波导阵列的Floquet工程：具有Kekule畸变的蜂窝晶格、呼吸正方形晶格和呼吸Kagome晶格。相应晶格中的凯库勒失真因子或呼吸因子沿光子波导的轴向以频率$ω$周期性地变化。在一定的$ω$范围内，在准能谱的Floquet带隙中发现了Floquet角态，它们局域在有限二维阵列的角上.由于蜂窝晶格和正方晶格模型中的粒子-空穴对称性，Floquet $π$角态的准能级为$\pmω/2$。另一方面，由于Kagome晶格不具有粒子-空穴对称性，所以Floquet $\pm2π/3$角态的准能级接近于$\pm1ω/3$ .角态或者受到晶体对称性或者反射对称性的保护。Floquet分数$π$角态的发现为片上光子器件的设计提供了更多的选择。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Floquet quadrupole photonic crystals protected by space-time symmetry
高阶拓扑相，例如具有非平凡四极矩的那些，保护边缘状态，这些边缘状态本身在较低维度中是拓扑绝缘体。到目前为止，大多数光的四极相位都是在线性光学系统中研究的，这些系统受到空间对称性或合成对称性的保护。在这里，我们提出了Floquet四极相位驱动的非线性光子晶体（PhCs）的时空螺旋对称性的保护。我们首先通过跟踪被驱动介质的瞬时光轴的轨迹来说明时空对称性。我们的Floquet四极相位，然后确认在两个独立的方式：对称性指数在高对称性动量点和计算的嵌套Wannier带。我们的工作提出了一个通用的框架来分析驱动光学材料中的对称性，并为进一步探索Floquet系统及其光电应用中的对称性保护拓扑相铺平了道路。
2021-03-01 physics.optics
Floquet Chern Insulators of Light
在光学系统中实现拓扑保护的鲁棒传输最近引起了极大的兴趣。大多数拓扑光子结构可以通过求解静态线性系统的麦克斯韦方程组的本征值问题来理解。在这里，我们将拓扑相位扩展到动态驱动的非线性系统中，并在非线性光子晶体（PhCs）中实现了Floquet Chern光绝缘体。具体来说，我们首先提出的Floquet特征值问题，在驱动的二维光子晶体，并显示它必然是非厄米特。然后，我们定义了拓扑不变量与Floquet带使用非厄米拓扑能带理论，并表明，拓扑带隙与非零陈数可以打开通过驱动场打破时间反演对称性。此外，我们表明，拓扑相变之间的Floquet陈绝缘体和正常的绝缘体发生在合成Weyl点在一个三维参数空间中的两个动量和驱动频率。最后，我们用数值方法证明了在Floquet Chern绝缘体和正常绝缘体之间的界面处存在手征边缘态，其中输运是非互易和单向的。我们的工作为进一步探索非线性光学系统中的拓扑相及其光电应用铺平了道路，我们诱导Floquet拓扑相的方法也适用于其他波系统，如声子，激子和极化激元。
2019-03-14 physics.optics
Ultrawide Edge State Supercontinuum in a Floquet-Lieb Topological Photonic Insulator
提出并实验演示首个全平带Floquet-Lieb拓扑光子绝缘体，实现跨越多个布里渊区的超宽边缘态超连续谱，对位点势无序完全免疫，可用于超宽带鲁棒拓扑光子器件。
2023-05-09 physics.optics
Observation of photonic anomalous Floquet Topological Insulators
通常，二维拓扑绝缘体的特征在于与其能带结构相关的非零陈数。在我们的工作中，我们提出了一个反常的拓扑绝缘体的实验证明，对于它的陈数总是零，绕组数是描述系统的拓扑性质的适当的量。我们探讨了这种反常拓扑绝缘体中手征边缘态的鲁棒性，并分析了拓扑相和平凡相之间的相变。
2016-05-12 physics.optics
Temporal chirality in Floquet photonic media
The University of Hong Kong（香港大学）；HK Institute of Quantum Science and Technology, The University of Hong Kong（香港大学量子科学与技术研究所）
该研究揭示了时间调制光子介质中存在时间手性，其由演化算子的伪厄米性和伪幺正性约束决定，通过时间-$\boldsymbol{\rm PT}$对称系统验证了调制回路取向可作为控制Floquet波动力学的旋钮。
2026-10-09 physics.optics
Anti-chiral edge states based on photonic Floquet lattices
光子Floquet晶格提供了一个很好的平台，用于操纵不同的拓扑保护的边缘状态。然而，在Floquet晶格中，反手征边缘态还没有得到太多的讨论。在这里，我们提出了一种波导结构相结合的两个蜂窝Floquet光子晶格与相反的网站旋转方向。在这种结构中，我们发现反手征边缘态在两个平行的体边缘上具有相同的传输方向。随着两个子晶格在一个方向上的调制相位差的增加，带隙的宽度变得更小，边缘态的鲁棒性变得更弱。有趣的是，传输速度也由相位差控制。这些结果除了与Floquet晶格系统的拓扑性质有关外，还可应用于多通道光开关、光功能器件等领域。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single shot measurement of the photonic band structure in a Floquet-Bloch lattice realised with coupled fiber rings
Floquet-Bloch格点是一个波包在时间和空间上都受到周期性调制的系统，表现出丰富的动力学性质。虽然这种类型的晶格很难在固态物理中实现，但光学系统提供了很好的平台来探测它们的物理特性：除了其他效应外，它们还揭示了真正的现象，如反常的Floquet拓扑绝缘体和光进入局部界面模式的漏斗。尽管能带色散在光子动力学和晶格的拓扑性质中至关重要，但Floquet-Bloch能带的直接实验测量仍然难以捉摸。本文报道用Single Shot方法直接测量光子晶格的Floquet-Bloch带。我们使用一个系统的两个耦合的光纤环，实现了时间复用Floquet-Bloch格。通过对晶格的脉冲响应进行傅里叶变换，我们得到了晶格本征模的精确表征，即能带结构。e.在整个布里渊区上的Floquet-Bloch特征向量的幅度和相位。我们的研究结果为Floquet系统中线性和非线性区域的拓扑效应的观察开辟了前景。
2021-05-06 physics.optics
Topological Landau-Zener Bloch Oscillations in Photonic Floquet Lieb Lattices
Lieb晶格具有在基础物理学和实际应用中引起普遍兴趣的有趣性质。本文研究了光子Floquet Lieb晶格中的Landau-Zener Bloch拓扑振荡，在该晶格中构造了二聚螺旋波导，通过Floquet机制实现了自旋-轨道相互作用的合成，从而研究了从平凡能隙到非平凡能隙的拓扑转变对振荡的影响.在Lieb晶格的局域对称性的支持下，平坦带的紧定域态通过拓扑不变量和Chern数与其它带关联，并参与Bloch振荡过程中的Landau-Zener跃迁.重要的是，拓扑转变后的非平凡几何相位将被考虑用于波函数的相长干涉和相消干涉。连续介质的数值计算结果与理论紧束缚模型的计算结果吻合较好。我们的研究结果提供了一个持续的努力，以实现设计的量子材料与定制的性能。
2017-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Floquet Mode Resonance: Trapping light in the bulk mode of a Floquet topological insulator by quantum self-interference
该研究通过扰动Floquet拓扑绝缘体的驱动序列诱发体模量子自干涉，提出无物理腔边界的Floquet模共振，并在硅基八边形晶格中实现超过10^4的外部品质因数。
2021-02-04 physics.optics
Floquet-Weyl and Floquet-topological-insulator phases in a stacked two-dimensional ring-network lattice
我们展示了Floquet-Weyl和Floquet-topological-insulator阶段的存在下，在一个堆叠的二维环网络晶格。在Weyl相的准能谱中，清晰地显示了三维布里渊区和费米弧表面态的Weyl点。此外，手性表面态共存于该相中。Floquet拓扑绝缘体相的特征在于半无限系统的反射矩阵中的缠绕数为2，并且在体的准能隙中产生两个无隙表面态。在环间跳跃S-矩阵的双参数空间中导出了系统的相图。我们还讨论了一个可能的光学实现系统连同引入的合成规范场。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
One-dimensional time-Floquet photonic crystal
利用基于含时微扰理论导出的Floquet哈密顿量，研究了一维含时Floquet光子晶体的准能带.时间Floquet光子晶体包含两个交替的层A和B，A层的介电常数在时间上被周期性地调制。我们发现，准能带是互易的调制函数时，时间的函数，而准能带可以是非互易的介电常数调制时，在时间和空间通过一个独特的组合。在前一种情况下，当调制在介电常数的实部时，正（负）带和正（负）带之间的耦合导致准能隙，而正带和负带之间的耦合导致例外点对。在后一种情况下，正（负）带和正（负）带之间的耦合仍然导致准能隙。然而，正负带之间的耦合导致准能隙在一个小的调制速度和例外点对在高调制速度。
2021-04-08 physics.optics
Broadband Resonance-Enhanced Frequency Generation by Four-Wave Mixing in a Silicon Floquet Topological Photonic Insulator
本文在硅基Floquet拓扑光子绝缘体中利用Floquet缺陷模式共振，通过四波混频实现了10.1 nm范围内平均增强12.5 dB的宽带频率产生，为拓扑保护光子平台上的稳健光源提供了新途径。
2022-02-07 physics.app-ph physics.optics
Realizing anomalous Floquet non-Abelian band topology in photonic scattering networks
Zhejiang University（浙江大学）；National University of Defense Technology（国防科技大学）；China Jiliang University（中国计量大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）
在光子散射网络中首次实验实现二维Floquet非阿贝尔带拓扑，揭示了多间隙系统的独特拓扑现象。
2026-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Network Models of Photonic Floquet Topological Insulators
最近提出的一类光子拓扑绝缘体被证明可以映射到Chalker-Coddington型网络上，该网络最初被制定用于研究无序量子霍尔系统。这种网络模型等价于磁驱动晶格的Floquet态。我们表明，他们可以表现出拓扑保护的边缘状态，即使所有的频带有零陈数，这是一个特性的Floquet能带结构。这些边缘状态可以通过绝热泵浦不变量来计数，该不变量基于从网络的一个边缘的反射系数的缠绕数。
2013-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Pseudounitary Floquet scattering matrix for wave-front shaping in time-periodic photonic media
本文提出用满足伪幺正关系的静态Floquet散射矩阵描述有限时间周期介质的散射特性，并将Wigner-Smith波前整形方法推广到Floquet系统，实现时空最优光脉冲用于时变介质的光学微操控。
2024-11-20 physics.optics
Observation of Floquet Chern insulators of light
本文在周期性驱动的非线性光子晶体中实验实现了Floquet Chern绝缘体，通过驱动场偏振和频率调控拓扑相，并观测到强Floquet耦合区域中的非平凡能隙，为非线性拓扑光子学开辟了新方向。
2023-04-19 physics.optics
Photonic Realization of a Transition Between Topological Phases Residing in the Weak and Strong Floquet Driving Regimes
光子Floquet拓扑绝缘体先前已在实验上实现了一个阵列的倏逝耦合螺旋波导。在该实验探索的拓扑区域中，单个拓扑边缘模式的手征性与螺旋的手征性相同。在这里，我们证明了丰富的结构存在于Floquet系统固定的螺旋手性，同时移动到强驱动制度，以观察拓扑转变，其中边缘模式反转其传播方向，产生违反直觉的结果，驱动振幅的增加可以有相同的效果反转螺旋手性。我们通过实验观察到这种转变，同时克服了通常与强驱动机制相关的弯曲损耗，尽管螺旋半径与整个阵列的大小在相同的尺度上。在我们的实验中观察到的两个拓扑相可以被理解为源自于Halflion模型的Floquet实现。
2017-11-07 physics.optics
Universal presence of time-crystalline phases and period-doubling oscillations in one-dimensional Floquet topological insulators
在这项工作中，我们报告了一个普遍存在的拓扑Floquet时间晶体（TFTC）的一维磁驱动系统。在我们的模型中，自发的离散时间平移对称性破缺的刚性和实现必然要求反常拓扑不变量（0模和$π$模）的共存，而不是无序或多体局域化的存在。我们发现，在基础驱动的特定频率范围内，零和π模式之间的异常Floquet相位共存可以产生倍周期（2 T，驱动的两个周期），其自发地破坏，导致亚谐波响应（$ω/2$，驱动频率的一半）。由于准能谱中的0和$π$ -能隙的非平凡开放，刚性周期振荡在拓扑上被保护免受扰动，因此，作为结果，可以被视为具有一定准能分裂$π/T$的两个Floquet本征态之间的特定“拉比振荡”。我们对时间晶体“基态”的模拟可以很容易地在拓扑光子学和超冷场等实验平台上实现。同时，我们的工作对于探索Floquet系统中的拓扑相变以及Floquet拓扑绝缘体与光子学、倍周期时间晶体之间的联系具有重要意义。
2020-09-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Extreme Non-Reciprocal Near-Field Thermal Radiation via Floquet Photonics
通过利用Floquet驱动协议，并将其与明智的水库排放工程交错，我们实现了极端的非互惠热辐射。我们发现，后者是植根于直接辐射过程之间的相互作用，由于两个热浴和调制过程，这是负责泵浦辐射热之间的温度偏差。我们的理论结果证实了通过时域模拟与RF电路。
2020-06-26 physics.app-ph physics.optics
Topological properties of Floquet winding bands in a photonic lattice
以多于一类拓扑不变量为特征的合成材料的工程化是固态基和合成材料的当前挑战之一。使用一个合成的光子晶格中实现的两个耦合环系统，我们工程师的异常Floquet金属，是在散装无间隙，同时显示两个不同的拓扑特性。一方面，这种合成晶格呈现出以缠绕数为特征的带。这种弯曲是由于反演对称性的破坏而产生的，它与其体块内布洛赫次振荡的出现有直接关系。另一方面，晶格的Floquet性质导致具有拓扑边缘状态的众所周知的异常绝缘相。破反转对称性和周期性的时间调制的组合，在这里研究丰富的各种拓扑相位在晶格Floquet驱动，并建议可能出现的新的相位时，周期性调制相结合的空间对称性的破裂。
2023-02-04 physics.optics
Non-Hermitian Interaction between Light and Photonic Time Crystal Beyond the Floquet Quasinormal Mode Approximation
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院介观物理国家重点实验室及纳米光电子前沿科学中心）
研究光与光子时间晶体的非厄米相互作用，通过相对相位补偿失谐抑制弗洛凯模式，发现传统方法无法再现该光学响应，揭示有效模式耦合，还通过例外点研究相变并解释抑制动力学，展现光子时间晶体在时间调制纳米光子学中的潜力。
2026-07-17 physics.optics
Non-diffracting states in one-dimensional Floquet photonic topological insulators
已知一维激光写入调制光子晶格特别适合于衍射管理目的。在这里，我们通过对三类无衍射态的实验观察和识别，讨论了此类器件中离散无衍射态与拓扑性质之间的联系。第一个对应于拓扑保护的边缘状态，最近在Floquet拓扑绝缘体预测，而第二个和第三个都是散装模式。其中之一证明了拓扑转变，尽管呈现出不同于边缘态的拓扑特征，但另一个是否是特定能带结构工程的结果。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Diagnosing Floquet Chern and anomalous topological insulators based on Bloch oscillations
针对Floquet陈绝缘体与反常拓扑绝缘体难区分的问题，提出直-曲混合波导阵列实现二者相变，利用二维布洛赫振荡的体响应差异直接诊断拓扑相。
2025-08-01 physics.optics
Bragg solitons in topological Floquet insulators
我们考虑拓扑Floquet绝缘体由两个蜂窝阵列的相同的波导具有相反的螺旋。阵列之间的接口支持两个不同的拓扑边缘状态，这可以通过额外的弱纵向折射率调制与周期大于螺旋周期共振耦合。在克尔非线性的存在下，这种耦合的边缘状态使拓扑布拉格孤子。这种孤子的理论和例子。
2020-04-07 nlin.PS physics.optics
Quantized topological energy pumping and Weyl points in Floquet synthetic dimensions with a driven-dissipative photonic molecule
本研究提出驱动-耗散光子分子体系，利用其特性增强Floquet合成维度的量子化拓扑能量泵浦，还可实现Weyl点与Berry曲率测量，支持低调制带宽下的高维拓扑哈密顿量k空间工程。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Bimorphic Floquet Topological Insulators
拓扑理论已经建立了一套新的规则，在各种各样的波力学设置管理的输运性质。在一个显着的偏离既定的方法，诱导Floquet拓扑相位专门定制的离散耦合协议或螺旋晶格运动，我们引入了一类新的双晶Floquet拓扑绝缘体，利用连接链与周期性调制的现场电位解锁系统中的新的拓扑功能。在探索一个“链驱动”的原型Floquet蜂窝晶格的推广，我们确定了一个丰富的相结构，可以同时与陈式和异常手征状态相关联的多个非平凡的拓扑相。在光子波导晶格中进行的实验揭示了一种独特的和强烈限制的螺旋边缘状态，由于其起源于散装平带，可以设置成运动在拓扑保护的方式，或停止在意愿，而不损害其粘附到个别晶格网站。
2022-05-09 physics.optics
Simulating Floquet non-Abelian topological insulator with photonic quantum walks
本研究利用高维光子量子行走模拟Floquet非阿贝尔拓扑绝缘体（FNATI），通过体动态探测和边缘态光谱学实验确立了多重体-边对应关系，首次实现了对FNATI的实验表征。
2025-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Floquet Engineering of Polaritonic Amplification in Dispersive Photonic Time Crystals
本文利用Lorentz-Drude模型研究色散光子时间晶体中极化激元的Floquet工程，发现周期性调制色散参数可产生混合带隙和新型放大通道，并降低所需调制频率，为极化激元激光和共振拉曼散射提供新途径。
2024-08-01 physics.optics
Quantized non-Abelian helicity of flat bands in 2D Floquet topological photonic insulators
University of Alberta（阿尔伯塔大学）
本文通过周期性驱动在二维光子Lieb晶格中实现具有非平凡拓扑的完美平坦带，并展示了其非阿贝尔螺旋度的量化测量方法。
2026-01-26 physics.optics
Photonic Floquet Topological Insulator in an Atomic Ensemble
我们证明了具有非线性极化率的原子蒸气中的光子Floquet拓扑绝缘体（PFTI）。三个耦合场的干涉周期性地分裂能级以形成具有蜂窝对称性的周期性折射率结构，该蜂窝对称性可以通过选择耦合场的频率失谐和强度来调节，这些都影响狄拉克锥在动量空间中的出现。当蜂窝晶格位置沿传播方向呈螺旋状排列时，由于边缘态的限制，我们得到了原子蒸气中的PFTI，其中倾斜入射的光束沿锯齿形边缘移动而不会将能量散射到PFTI中。狄拉克锥的出现和PFTI的形成受到非线性极化率的强烈影响，即PFTI可以被三阶非线性极化率关闭，并被五阶非线性极化率重新打开。
2015-10-28 physics.optics
Observation of topology transition in Floquet non-Hermitian skin effects in silicon photonics
本研究在硅光子学平台上的周期性调制光波导中实现了Floquet非厄米趋肤效应，通过设计人工规范场揭示了其丰富的拓扑转变，特别是发现单极与双极NHSE间的方向反转，为操控光波提供了新途径。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Photonic Floquet skin-topological effect
本文提出并实验演示由 Floquet 拓扑边缘态非互易流形成的非厄米皮肤效应，并在二维光子晶格中实现角局域的皮肤-拓扑态及拓扑开关。
2023-06-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Robust Unidirectional Edge States in the Continuum in non-Topological Floquet Photonic Crystals
School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）；MOE & Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-Ferrous Metals and Featured Materials, School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院、有色金属及特色材料加工教育部与广西重点实验室）
该研究在非拓扑弗洛凯光子晶体中，通过z周期人工规范场实现了鲁棒单向连续谱边缘态，其可承受多种噪声与缺陷，为非拓扑系统的鲁棒光传播提供了新范式。
2026-08-27 physics.optics
Skin mode tunability and self-healing effect in photonic Floquet lattices
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室）；CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越创新中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
本文提出利用趋肤模式可调性，在光子Floquet晶格中实现非厄米趋肤模式的自愈效应，并通过局部扰动实现宽范围频谱控制，扩展非厄米波控制工具箱。
2025-10-16 physics.optics
Photonic Floquet topological insulators in a fractal lattice
我们提出Floquet分形拓扑绝缘体：光子拓扑绝缘体在一个分形维晶格的螺旋波导。螺旋调制诱导出人工规范场，导致平凡到拓扑的转变。准能谱表明存在对应于实空间陈数1的拓扑边态。我们研究了光沿着分形晶格的外边缘的传播，发现即使在无序的情况下，波包也不会穿透到体块或后向散射，而是沿着边缘移动。在类似的静脉，我们发现，分形晶格的内边缘也表现出强大的运输时，分形是足够高的代。最后，我们发现拓扑边缘状态，跨越圆周的混合半分形半蜂窝晶格，通过从边缘的蜂窝晶格的分形结构的边缘几乎没有散射，尽管从二维过渡到分形维数。该系统为拓扑分形的研究提供了一个可实现的实验平台，为拓扑物理的探索提供了新的方向。
2021-04-08 physics.optics
Absorbing boundary condition for Bloch-Floquet eigenmodes
提出了一种适用于光子晶体和超材料电磁频域模拟的吸收边界条件。该边界条件可以同时吸收周期晶体的多个布洛赫-弗洛奎本征模，包括传播模和消逝模。所讨论的光子晶体或超材料可以包括有损耗的、有源的、各向异性的甚至双各向异性的内含物。吸收边界条件依赖于Bloch-Floquet本征模的正交性条件，这里给出了一个广义的版本。我们测试了这种吸收边界条件的数值和目前的结果。
2013-05-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Comment on "Amplified emission and lasing in photonic time crystals"
本文评论Lyubarov等人关于光子Floquet介质中自发发射率在动量间隙边缘消失的预测，指出其假设导致误导性解释。
2024-04-19 physics.optics
Observation of excitonic Floquet states in a one-dimensional organic Mott insulator using mid-infrared pump near-infrared probe reflection spectroscopy
本研究利用中红外泵浦-近红外探测反射光谱，在一维有机Mott绝缘体ET-F2TCNQ中成功观测到激子Floquet态的瞬态反射率变化，证实了激子一阶Floquet边带的形成及其对激子态宽度的依赖性。
2024-07-25 cond-mat.str-el physics.optics
Experimental demonstration of an anomalous Floquet topological insulator based on negative-index media
表现出对缺陷和杂质鲁棒的单向传输的光子和声学拓扑绝缘体通常在二维环形谐振器的耦合阵列中实现。这些系统已经产生了一系列的应用，包括光隔离器，延迟线和激光器。然而，由于需要在相邻的耦合环之间增加一个耦合环来构造光子赝自旋，使得结构复杂。在这项工作中，光子模拟的量子自旋霍尔效应的提出和实验证明在反常Floquet拓扑绝缘体在微波制度。这种改进的设计利用了负折射率介质的有效和反向耦合。这些结果有助于理解超材料的拓扑结构，并为构造有用的拓扑光子器件指明了新的方向。
2020-06-14 physics.app-ph physics.optics
Three-period evolution in a photonic Floquet extended Su-Schrieffer-Heeger waveguide array
本研究构建含两步周期驱动与次近邻耦合的Floquet扩展SSH模型，发现特定准能量的反常边缘态，通过光子波导阵列映射与数值模拟观测到三周期演化，为倍周期动力学实现及量子计算应用提供参考。
2025-08-02 physics.optics
Quantum Photonic Time Crystals: From Temporal Boundaries to Floquet Light-Matter Interactions
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Chung-Ang University（中央大学）
本文综述了光子时间晶体（PTCs）的量子电动力学，从时间边界诱导的Bogoliubov模式混合和光子对产生，到均匀Floquet介质中的SU(1,1)压缩结构，并关联了动态Casimir效应、参量放大以及自发辐射等光-物质相互作用。
2026-06-04 physics.optics
Topologically non-trivial Floquet band structure in a system undergoing photonic transitions in the ultra-strong coupling regime
我们考虑了一个动态调制的光子谐振腔晶格系统，该系统经历光子跃迁，并表明在超强耦合机制下，这种晶格可以表现出非平凡的拓扑性质，包括拓扑非平凡的带隙，以及相关的拓扑鲁棒的单向边缘态。与在旋转波近似有效的区域中操作的相同系统相比，在超强耦合区域中操作系统导致具有更大带宽的单向边缘模式，并且不易受损耗的影响。此外，在超强耦合制度，该系统经历一个拓扑绝缘体到金属相变作为一个变化的调制强度。这种相变在满足旋转波近似的系统中没有对应部分，并且其性质与准能量空间的非平凡拓扑直接相关。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Vector Topological Edge Solitons in Floquet Insulators
我们引入拓扑矢量边缘孤子的Floquet绝缘体，由两个蜂窝阵列的螺旋波导具有相反方向的旋转在一个聚焦的非线性光学介质。接触放置的两个阵列的锯齿形边缘在具有不同拓扑结构的两个结构之间创建锯齿形界面。这种光子绝缘体的一个特征是，在线性极限下，它同时支持两个阵列之间的界面处的两个拓扑保护的手征边缘状态。当存在非线性时，亮或暗标量Floquet边缘孤子都可以从线性拓扑边缘态分叉。这样的孤子是单向的，并在两个方向上，由于非线性自作用沿界面，并作为一个边缘状态跨界面本地化。两个平均群速度相等的边缘态的存在使得稳定的拓扑矢量边缘孤子的存在成为可能。在我们的情况下，这些是非线性耦合的亮和暗孤子分叉的拓扑Floquet边缘状态的不同分支。本文对上述连续系统中的标量和矢量小振幅Floquet包络孤子提出了一种新的数学描述。重要的是，对于未来的光子器件的设计的基础上Floquet边缘孤子，我们发现，后者可以描述的非线性薛定谔方程的模式包络平均超过一个旋转周期的演化坐标。
2020-03-13 nlin.PS physics.optics
Floquet topological insulator laser
基于光子Floquet拓扑绝缘体的概念，提出了一类拓扑激光器。所提出的系统被实现为激光螺旋波导的截断阵列，其中伪磁场由于波导沿传播方向的扭曲而产生，这打破了时间反演对称性并打开了拓扑间隙。当在阵列的边缘通道中提供足够的增益时，系统发射激光进入拓扑边缘状态。拓扑激光仅在布洛赫动量的某些区间内是稳定的，这确保了导致呼吸边缘状态形成的线性放大和非线性吸收之间的动态但稳定的平衡。我们还说明了拓扑鲁棒性的边缘电流通过模拟晶格缺陷和三角形排列的波导。
2019-10-29 nlin.PS physics.optics
Photonic Floquet media with a complex time-periodic permittivity
研究了具有复时间周期介电常数的光子介质中的例外点现象，$ε(t)=ε_o+ε_r*sin(Ωt+ϕ)$。我们用一阶非厄米Floquet哈密顿矩阵的形式表示麦克斯韦方程组，并解析求解Floquet能带结构。在$ε_r$为实数的情况下，在$ε_r$的第一阶，能带结构显示出从具有实准能的精确相位到具有波矢量空间区域内的复准能的破碎相位的相变，即所谓的k-间隙。我们表明，在上，下边缘的k-间隙的两个EP具有相反的手征在频闪意义上。因此，通过拾取具有正虚准能的模式，k-间隙内的波传播可以指数增长。在三维空间中，这对EP在$\vec{k}$空间中跨越两个同心球面，并在准能空间中以Ω为周期周期重复。然而，在$ε_r$是纯虚的情况下，k-能隙消失，准能空间中的能隙打开。我们的分析结果与时域有限差分（FDTD）模拟吻合得很好。对于$ε_r$中的二阶，对于实数和虚数$ε_r$的两种情况都发现了额外的EP对。
2018-08-02 physics.optics
Peierls-Nabarro barrier effect in nonlinear Floquet topological insulators
Peierls-Nabarro势垒是离散非线性系统中经常出现的一种离散效应。障碍的一个标志是离散孤立波的减慢和最终停止。本文研究了强电磁波通过螺旋驱动波导的周期性蜂窝晶格传播的问题，该蜂窝晶格是典型的Floquet拓扑绝缘体。在这里，它表明，离散拓扑保护的边缘模式不遭受典型的Peierls-Nabarro障碍相关的减速。相反，由于它们的拓扑性质，模式总是向前移动并重新分配它们的能量：一个窄的（离散的）模式转变为一个宽的有效连续的模式。另一方面，不受拓扑保护的离散边缘模式最终会减慢并停止传播。拓扑模式，最初的窄模式自然倾向于宽包络状态，描述了一个广义的非线性薛定谔方程。这些结果为深入了解非线性拓扑绝缘体的性质及其应用提供了依据。
2021-06-15 nlin.PS physics.optics
Period-doubled Floquet Solitons
本研究提出并实验验证了光子拓扑绝缘体体内周期为驱动周期两倍的Floquet孤子，基于飞秒激光制备的周期性调制蜂窝晶格光波导与Kerr非线性实现，为探究驱动、拓扑与非线性的相互作用提供了可调平台。
2022-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.PS
Waveguiding in two-dimensional Floquet non-Abelian topological insulators
本文通过Floquet工程构建二维非阿贝尔高阶拓扑相模型，发现平凡四元数荷下仍涌现角态与边缘态，并揭示非对易驱动产生的界面模式及复合陈数表征的非平凡性。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Multiple topological transitions and spectral singularities in non-Hermitian Floquet systems
Ocean University of China（中国海洋大学）；Sun Yat-Sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））；National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究揭示非厄米特福克系统中通过增益与损耗可诱导多重拓扑转变及谱奇点，发现异常拓扑绝缘体携带混合皮肤-拓扑边界模，并通过耦合环谐振器研究传输特性检测拓扑相变。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Floquet topological insulators with hybrid edges
拓扑边缘态是指在破坏系统对称性的效应作用下，在周期性材料的边缘处形成的具有特定简并的模谱，如狄拉克点。特别是，在Floquet拓扑绝缘体单向边缘状态出现时，由于动态调制的基础晶格势的有效时间反演对称性的分裂。然而，这样的状态通常是报告某些简单的晶格终端，例如，在锯齿形或胡子的边缘蜂窝晶格。在这里，我们表明，非常规的拓扑边缘状态可能存在于Floquet绝缘体的螺旋波导阵列的基础上与混合边缘涉及交替曲折和扶手椅段，即使后者是长的。这种边缘状态出现在第一布里渊区的最大部分，并通过缺陷时显示拓扑保护。在混合边缘的拓扑状态持续存在的聚焦非线性的材料。我们的结果可以推广到其他类型的晶格和物理系统，他们解除了一些限制与晶格终端，可能不支持边缘状态，在没有影响打破系统的时间反转对称性和扩大的几何形状的多样性，其中拓扑绝缘体可以构建。
2022-12-10 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Edge Solitons in Lieb Topological Floquet Insulators
本文描述了螺旋波导连续错位Lieb阵列中的拓扑边缘孤子。该结构的线性Floquet谱的特征在于存在两个拓扑间隙，其中存在边缘态。聚焦非线性使拓扑边缘孤子族从线性边缘态分叉。这样的孤子沿着阵列的边缘和跨过阵列的边缘都是局部化的。由于边缘态的传播常数对布洛赫动量的非单调依赖性，人们可以构造沿着同一边界在不同方向上传播或不移动的拓扑边缘孤子。这使我们能够研究在相反方向上移动的边缘孤子的碰撞。这样的孤子总是互相穿透，没有明显的辐射损失，但是，它们表现出依赖于初始相位差的空间位移。
2020-03-22 nlin.PS physics.optics
