Non-Hermitian zero mode laser in a nanophotonic trimer
本工作在非厄米三耦合纳米腔阵列中直接观测到零模激射，通过调节边缘腔或中心腔的泵浦功率实现高效激发与动态控制，为激光模式工程和光学计算提供了新途径。
2023-02-03 physics.optics quant-ph
Coherent room-temperature dipole synchronization in nanocavity sheets
University of Cambridge（剑桥大学）；University of St. Andrews（圣安德鲁斯大学）；University of California San Diego（加利福尼亚大学圣地亚哥分校）
本文报道在非共振连续波泵浦下，局域有序等离子体纳米间隙二维阵列中形成室温同步偶极子态，该体系通过近场强耦合实现空间偶极子同步，但快速辐射和非辐射发射抑制时间光子相干性，为室温同步研究提供新平台。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian gauged topological laser arrays
基于非厄米光子学和拓扑光子学的概念，从理论上提出了耦合激光器阵列扩展拓扑超模的稳定锁相辐射。我们考虑一个非厄米的耦合微谐振器的苏-施里弗-海格尔链，并表明，通过辅助被动微环的合成虚规范场的应用导致所有的超模链，除了一个，成为边缘状态。唯一的扩展超模，保留一些拓扑保护，可以稳定振荡抑制所有其他非拓扑边缘超模。基于半导体激光器阵列速率方程模型的数值模拟证实了扩展拓扑超模中稳定的反相激光发射以及合成规范场对提高激光稳定性的作用。
2018-01-03 physics.optics quant-ph
Bulk and edge-state arcs in non-hermitian coupled-resonator arrays
我们描述了形成的散装和边缘弧的色散关系的二维耦合谐振器阵列的拓扑平凡的厄米极限。每个谐振器提供两个非对称耦合的内部模式，实现在非圆形开放的几何形状，这使得系统表现出非厄米物理。相邻的谐振腔手性耦合，以诱导非厄米对称性。体色散显示费米弧连接光谱奇点称为例外点，并可以调整显示纯实和虚分支。在不同形状的谐振器之间的界面处，一维边缘状态形成，其沿着连接体带的不同部分的复杂弧在光谱上对准。我们还描述了条件下，边缘状态弧是独立的。这些特征可以通过谐振器耦合中的各向异性来控制。
2018-05-21 physics.optics quant-ph
Mitigation of dynamical instabilities in laser arrays via non-Hermitian coupling
耦合半导体激光器阵列是具有复杂动力学行为的系统，在光子学和激光科学中具有重要意义。由超模竞争和慢载波动力学引起的动力学不稳定性已知会阻止在宽范围的参数空间中的稳定锁相，需要特殊的方法来实现稳定的激光器操作。最近的宇称时间（$\mathcal{PT}$）和非厄米光子学的概念的启发下，在这项工作中，我们认为非厄米耦合工程的激光阵列中的环形几何形状和显示，无论是解析和数值，非厄米耦合可以帮助减轻发病的动态激光不稳定性。特别地，我们详细地考虑了两种最近邻非厄米耦合：对称但复杂的模式耦合（I型非厄米耦合）和非对称模式耦合（II型非厄米耦合）。动力学不稳定性的抑制可以在两种耦合方案中实现，导致稳定的锁相激光发射，其中激光器同相发射（对于I型耦合）或具有$π/2$相位梯度发射（对于II型耦合），导致涡旋远场光束。在第二类非厄米耦合，手性诱导的非对称模式耦合，使激光器的相位锁定，即使在存在适度的障碍，在谐振频率的激光器。
2018-03-10 physics.optics quant-ph
Non-Hermitian laser arrays with tunable phase locking
受非厄米光谱工程和非厄米趋肤效应的启发，提出了一种新的具有可调谐锁相和强超模竞争抑制的耦合激光器阵列的稳定发射设计。我们考虑一个线性阵列的耦合谐振器与非对称模式耦合显示非厄米趋肤效应，并表明，在适当的剪裁的两个边缘谐振器的复频率下，激光器阵列可以稳定地发射在一个单一的扩展超模可调相位锁定和所有其他皮肤超模的强烈抑制。建议的激光器阵列设计提供了强大的鲁棒性，对系统的结构缺陷和动态不稳定性的典型半导体激光器阵列。
2022-04-04 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Nonlinear Topological Edge States in a non-Hermitian Array of Optical Waveguides Embedded in an Atomic Gas
我们提出了一个方案，包括一个各向异性光波导阵列，嵌入在气体中的冷原子，它可以从一个厄米特的奇PT-对称配置，通过操纵控制和辅助激光场调谐。我们表明，该系统可以通过调整内和细胞间的耦合系数，使拓扑不同的阶段和线性拓扑边缘状态的创建控制。的波导阵列，其特征在于由一个quadrimer原始细胞，允许实现厄米特和奇PT对称配置之间的过渡，破碎和未破碎的PT对称相，拓扑平凡和非平凡相，以及线性和非线性制度之间的过渡。所介绍的计划概括了水稻Mele哈密顿的非线性非厄米四聚体阵列具有奇PT对称性，并使访问独特的现象和功能，出现从非厄米性，拓扑结构和非线性的相互作用。我们还证明了，在非线性存在的情况下，系统维持非线性拓扑边缘状态分叉的线性拓扑边缘状态和模式没有线性限制。每个非线性模代表一对奇PT共轭态。在破缺的PT阶段，通过引入一个附加的吸收，可以有效地稳定非线性边缘态。
2021-04-03 physics.optics quant-ph
The Non-reciprocity of Multi-mode Optical Directional Amplifier Realized by Non-Hermitian Resonator Arrays
本文利用非厄米多模谐振器阵列首次实现多频率光学非互易传输，并结合Scully-Lamb模型与增益饱和效应构建双频定向循环放大器，可用于光信号路由、噪声抑制和并行信息处理。
2024-09-03 physics.optics quant-ph
Non-Hermitian gauged laser arrays with localized excitations: Anomalous threshold and generalized principle of selective pumping
本文研究局域泵浦下非厄米激光阵列的反常等阈值现象，通过转移矩阵揭示耦合结与光子环境的能量交换机制，并提出由泵浦、模式及双正交伙伴三重乘积决定的广义选择性泵浦原理。
2023-09-27 physics.optics quant-ph
Plasmonic structure integrated superconducting nanowire single-photon detector with BSCCO stripes
University of Szeged（塞格德大学）；HUN-REN Wigner Research Center of Physics（匈牙利研究与创新网络维格纳物理研究中心）
通过集成等离激元纳米结构增强超导BSCCO条带的吸收效率，数值优化了纳米腔阵列和纳米腔沟槽阵列SNSPD，在垂直入射下吸收率提高一个数量级以上。
2026-06-09 physics.optics
Non-Hermitian propagation in equally-spaced Hermitian waveguide arrays
针对等间距光波导阵列，研究通过非幺正变换构造 Hatano-Nelson 非互易系统，并给出多类非 Hermitian 输运情形的解析解。
2023-07-12 physics.optics
Chiral Dissociation of Bound Photon Pairs for a Non-Hermitian Skin Effect
本文研究波导与原子阵列手性耦合系统中相互作用光子的束缚态，发现有限阵列下束缚光子对因手性解离而表现出非厄米趋肤效应，且其局域方向与光子优先发射方向相反。
2025-05-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian engineering of single mode two dimensional laser arrays
本文提出了一种构造二维单模激光列阵的新方案。这是通过在激光器阵列和光子谐振器的有损伪等谱链之间引入光学耦合来完成的。这个离散水库的频谱是定制的，以抑制所有的主阵列的超模，除了基本的。这种频谱工程是方便的，采用Householder变换结合离散超对称。所提出的方案是通用的，并且原则上可以用于不同的平台，例如VCSEL阵列和光子晶体激光器阵列。
2016-09-04 physics.optics
Improved design and experimental demonstration of ultrahigh-Q C${}_\text{6}$-symmetric H1 hexapole photonic crystal nanocavities
H1光子晶体纳米腔是基于单点缺陷的，具有各种对称特征的本征模。因此，它是光子紧束缚晶格系统的一个有前途的构建块，可用于凝聚态，非厄米和拓扑物理的研究。然而，提高其辐射质量（$Q$）因子被认为是具有挑战性的。在这里，我们报告的六极模式的H1纳米腔的$Q$因子超过$10^8$的设计。由于模式的${\rm C_{6}}$对称性，我们通过仅设计四个结构调制参数来实现这种极高的$Q$条件，尽管对于许多其他纳米腔需要更复杂的优化。所制造的硅光子晶体纳米腔表现出系统的变化，其谐振波长取决于1 nm单位的空气孔的空间移位。在26个这样的样本中，我们发现了8个加载$Q$因子超过100万（$1.2 \times 10^6$最大值）的腔。我们研究了理论和实验性能之间的差异进行模拟系统的输入和输出波导和随机分布的空气孔半径。使用相同设计参数的自动优化进一步将理论$Q$因子提高了$4.5 \times 10^8$，这比以前的研究高出两个数量级。我们的工作将H1纳米腔的性能提升到了半导体- $Q$的水平，并为其具有非常规功能的大规模阵列铺平了道路。
2023-01-06 physics.optics
Photonic topological insulators induced by non-Hermitian disorders in a coupled-cavity array
最近的研究无序或非厄米诱导拓扑绝缘体注入工程拓扑物质的新成分。在这里，我们认为纯粹的非厄米紊乱，这两个成分的组合，在一个一维耦合腔阵列无序的增益和损失的影响。在复杂的体光谱中，局域态携带拓扑不变量，增加增益-损耗无序强度可以诱导出拓扑光子态。该系统展示了丰富的相图和独特的拓扑状态从厄米特无序。非厄米临界行为的特征在于双正交的本地化长度的零能量的边缘模式，它发散的临界转变点，并建立体边缘对应。此外，我们表明，散装拓扑结构可以通过测量双正交手征位移，这可以从一个适当的拉姆齐干涉仪，在清洁和无序区域的工作中提取实验访问。所提出的耦合腔光子设置依赖于已被实验证明的技术，从而提供了一个可行的路线，探索这种非厄米无序驱动的拓扑绝缘体。
2022-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Concentrated subradiant modes in one-dimensional atomic array coupled with chiral waveguides
该研究提出耦合两个相反手性波导的倾斜一维原子阵列非厄米系统，发现与亚辐射模式相关的非厄米趋肤效应及亚辐射漏斗效应，为开放量子系统非厄米现象研究提供新路径。
2022-10-12 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Generation of strongly localized skin solitons in non-Hermitian waveguide arrays with the Kerr effect
Wuhan Textile University（武汉纺织大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
研究非互易耦合的非线性光学波导阵列中两种孤子传播问题，发现非厄米皮肤效应加速宽孤子向边界传播并导致强局域化，同时识别了非线性体模和近边皮肤孤子。
2026-07-02 physics.optics
Complex Skin Modes in Non-Hermitian Coupled Laser Arrays
从生物生态系统到旋转玻璃，连通性在决定网络的功能，动态和弹性方面发挥着至关重要的作用。在非厄米物理学领域，理论上已经证明振荡器网络之间复杂和不对称交换相互作用（|kappa_ij|不等于|kappa_ji|）的可能性会导致新的行为，如离域，趋肤效应和体边界对应。表现出上述性质的典型晶格是由Hatano和Nelson在20世纪90年代后期的一系列论文中提出的。虽然这些理论工作在光学上的分支最近已经在合成维度中进行了研究，但波多野-纳尔逊模型尚未在真实空间中实现。使这些晶格的实现具有挑战性的是在光学平台中建立所需的非对称交换相互作用的困难。在这项工作中，通过使用具有非厄米性和非线性的有源光学振荡器，我们引入了晶格中的谐振元件之间的各向异性交换，这一方面使我们能够观察到非厄米趋肤效应，相位锁定和近场光束转向在波多野-纳尔逊激光器阵列。我们的工作开辟了新的制度，在激光器中的相位锁定，同时揭示了非厄米系统的基本物理。
2022-12-18 physics.optics
Non-Hermitian arrangement for stable semiconductor laser arrays
我们提出并探索了一种利用非厄米势对称性破缺来稳定大面积激光二极管阵列（条）中复杂时空动力学的物理机制。我们表明，这种稳定可以通过特定的泵浦和折射率分布，导致最近的相邻激光器之间的PT对称耦合的半导体条。数值分析使用一个完整的（2+1）维时空模型，包括横向和纵向的空间自由度和时间演变的电场和载流子。我们显示制度的时间稳定和光发射的空间重新分配和增强。我们还考虑了一个简化的（1+1）维模型的激光器阵列持有建议的非厄米耦合与全球轴对称几何形状。我们在数值上证明了双重的好处：控制的时间动态EELs酒吧和中央激光器上的场集中导致一个更明亮的输出光束，促进直接耦合到光纤。
2021-06-16 physics.app-ph physics.optics
Non-Hermitian physics of levitated nanoparticle array
该研究受双悬浮纳米颗粒可实现可调非互易偶极相互作用的启发，提出悬浮纳米颗粒阵列作为非厄米物理研究平台，通过非布洛赫能带理论揭示其丰富动力学相与连续谱能带自交叉等特性。
2023-10-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Hermitian topology and criticality in photonic arrays with engineered losses
该研究提出在一维光子阵列中通过工程化局部损耗实现非厄米拓扑模式与体模局域化临界转变，并验证其在准周期、频率调制、次近邻耦合和无序下的鲁棒性。
2024-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Broadband Continuous Frequency Tuning in Non-Hermitian Laser Arrays Enabled by Mode-Switching Boundary Topology
National Key Laboratory of Infrared Detection Technologies, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海技术物理研究所红外探测技术国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制重点实验室）；Division of Physics and Applied Physics, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University（南洋理工大学物理与数学科学学院物理与应用物理系）
通过非厄米特激光阵列中的模式切换边界拓扑实现无移动部件的宽带连续频率调谐，实验验证了10 GHz的调谐范围，并扩展至163 GHz。
2026-02-06 physics.optics
Quantum theory of non-Hermitian optical binding between nanoparticles
针对悬浮纳米颗粒的非互易光学结合，本文建立含相关量子噪声的非厄米相互作用量子理论与马尔可夫主方程，并给出实现单向耦合的途径。
2024-12-04 physics.optics quant-ph
Effective bath model for arrays of coupled non-Hermitian nanoresonators
纳米光子学系统最近在非厄米物理学的视角下进行了研究。考虑到它们在波前控制、非线性光学和量子光学方面的潜力，开发预测工具来帮助它们的设计是至关重要的。我们在这里提出了一个简单的模型，依赖于耦合到一个有效的浴组成的一个连续的模式来描述系统的耦合谐振器，并测试它的介电纳米柱链访问实验。有效的耦合常数，这取决于谐振器之间的距离，从数值模拟中提取的情况下，只有两个耦合元件。该模型成功地预测了色散和反应性的模式配置多个谐振器，数值解验证。它可以应用于更大的系统，这是很难解决的有限元方法。
2021-10-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Hermitian Boundary State Distillation with Lossy Waveguides
提出并实验验证了一种利用有损波导等效非厄米哈密顿量，对通用输入光进行拓扑提纯以保留最长寿命边界态的方法，免除了精细微调需求。
2023-04-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Relativistic Zitterbewegung in non-Hermitian photonic waveguide systems
Zitterbewegung（ZB）是相对论量子系统中的一种现象，其中电子波包在其运动期间表现出抖动或振荡行为，这是由其与负能态的相互作用或耦合引起的。在电子系统中直接观察ZB是困难的，这是由于与电子的原子尺度波长相关的挑战。光子系统提供了另一种范例。我们利用伪宇称-时间（伪PT）对称性的概念来研究非厄米量子系统中的ZB，该系统被实现为实验上可行的光波导阵列。特别地，非厄米哈密顿量通过波导之间的倏逝波耦合来实现，以形成具有沿引导方向的增益和损耗的周期性调制的一维晶格。随着调制频率的改变，我们得到了一些现象，包括周期性抑制ZB抖动，空间能量本地化，和厄米特类ZB振荡。我们计算相图表明不同类型的相对论性非厄米量子系统的动力学行为的出现在一个实验合理的参数空间。我们提供的数值结果和物理分析来解释不同的动力学行为所揭示的相图。我们的研究结果提供了一个更深入的了解相对论性ZB现象和非厄米赝PT系统，在控制/利用光传播的波导为基础的光学系统中的潜在应用。
2016-12-22 physics.optics quant-ph
Optical non-Hermitian para-Fermi oscillators
我们提出了一个建议，在耦合波导阵列中的光学模拟的准费米振荡器。我们使用的表示，出现作为变形的$su(2)$代数。这为我们提供了一组手征和零能量的正常模式。后者是它自己的手性对，并建议按照奇偶定义的模式添加受控的损失/收益。在这些非厄米准费米振荡器中，零能量模式的模拟呈现出最大的有效损耗/增益，并且可以调谐系统以显示例外点序列和变化的有效损耗/增益。这些阵列可用于模式抑制或增强，这取决于按该顺序使用的损耗或增益。我们比较我们的耦合模理论预测与有限元方法模拟良好的协议。
2019-11-26 physics.optics
Non-Hermitian propagation in Glauber-Fock optical lattices
本文研究非酉变换对Glauber-Fock光学晶格的影响，得到Hatano-Nelson型非厄米哈密顿量，并给出厄米与非厄米薛定谔问题的精确解析解，揭示了其作为开放系统的超对称本质。
2023-10-13 physics.optics
Complex Edge-State Phase Transitions in 1D Topological Laser Arrays
我们报告的第一个观察到的激光在拓扑边缘状态的一维苏-施里弗-海格尔有源阵列的谐振器。我们发现，在手性时间（$\mathcal{CT}$）对称性的存在下，这种非厄米拓扑结构可以经历复杂的相变，改变发射光谱以及随之而来的模式之间的竞争边缘和散装状态。这些相变的发病被发现发生在与复杂的几何相位-广义版本的Berry相在厄米设置的边界。我们的实验和理论分析表明，系统的拓扑结构在决定其发射激光时的操作方面起着关键作用：拓扑控制激光。
2017-09-02 physics.optics
Reconfigurable Non-Hermitian Soliton Combs using Dissipative Couplings and Topological Windings
本文提出一类基于非互易耦合谐振腔阵列工程化耗散与色散的新型非厄米孤子梳，通过调节谐振腔间跳跃相位即可实现梳齿线数量与频率间隔的制造后大幅可重构。
2025-05-30 nlin.PS physics.optics
Non-Hermitian dynamics and nonreciprocity of optically coupled nanoparticles
本研究利用可调非互易光学相互作用，研究两个悬浮纳米粒子的集体非厄米动力学，观察到宇称-时间对称性破缺和机械激射转变，开辟了非平衡多粒子集体效应研究新途径。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Correspondence between non-Hermitian topology and directional amplification in the presence of disorder
本文解析证明驱动-耗散腔阵列中非厄米拓扑与定向放大的对应关系在无序下仍成立，并给出散射矩阵元概率界，揭示非互易增益特征的稳健性。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Extra Loss-free Non-Hermitian Engineered Single Mode Laser Systems
在激光系统中，非厄米方法，如奇偶时间（PT）对称性和超对称性（SUSY）已经显示和证明了抑制不需要的激光模式的能力，因此，通过添加有损耗的无源元件实现单模激光操作。虽然这些方法实现了激光工程的多功能性，但它们依赖于向负责产生单模增益的系统增加光学损耗的缺点。与PT和超对称激光器不同，这里我们首次展示了一种额外的无损耗非厄米特激光工程方法来实现单模激射操作。通过选择性地提高基模的品质因数，我们获得了单模操作与更高的输出功率，每个腔，因为在这个系统中的所有腔有助于激光输出，与其他非厄米的方法相比。此外，我们表明，这种方法有趣地允许减少的数量，以被设计的腔在超级伙伴阵列相比，例如，超对称性的方法，从而导致降低设计的复杂性耦合腔放大的激光器阵列。总之，设计耦合激光器系统的能力，其中每个激光器腔有助于相干光放大，开辟了新的激光器设计自由度，从而提高了器件性能，同时降低了设计和制造复杂性。
2020-09-12 physics.optics
Optical waveguide arrays: quantum effects and PT symmetry breaking
在过去的二十年中，制造的进步已经导致在产生图案化异质结构方面的显著进步，所述图案化异质结构支持具有特定能带结构的载流子（诸如电子或空穴）或具有给定模式结构和色散的电磁波。在这篇文章中，我们回顾了耦合光波导中的光的性质，支持特定的能谱，有或没有无序的影响，这是很好地描述了一个厄米特紧束缚模型。我们表明，与一个明智的选择的初始波包，该系统显示的量子粒子的特性，包括横向光子输运和本地化，以及一个经典粒子。我们扩展到非厄米，宇称和时间反演（$\mathcal{PT}$）的对称哈密顿物理代表波导阵列与空间分离，平衡吸收或放大的分析。我们表明，耦合波导是一个理想的候选人来模拟$\mathcal{PT}$对称哈密顿和过渡从一个纯粹的实能量谱的频谱与复共轭特征值发生在他们。
2013-05-15 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Nonlocal discrete continuity and invariant currents in locally symmetric effective Schrödinger arrays
我们开发了一个形式主义的非局部电流连续性的离散薛定谔系统的子部分的空间对称性。这种局部对称性的破坏由此产生了相关的非局部电流的源或汇。该框架适用于局部反演（时间）和平移（时间）对称的一维光子波导阵列与厄米或非厄米有效紧束缚哈密顿。对于定态，非局域电流在对称域中变得不变性，暴露出不同类型的局部对称性。他们进一步推导出波振幅之间的映射的相关网站，推广也全球布洛赫和奇偶映射到局部对称性离散系统。在散射装置中，完美的传输状态的特征在于在附加的对称域中对齐的不变电流，其消失表示相应的对称密度。对于周期驱动阵列，准能量本征态的非局域电流保持周期平均不变。所提出的连续性和局部不变量理论有助于理解具有局部空间序的系统中的波结构和响应。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Programmable all optical spin simulator with artificial gauge fields
本文研究激光阵列中的厄米耦合，通过在方形、三角形和环形阵列中实现任意耦合并引入人工规范场，成功打破时间反演对称性，为探索非常规耦合的自旋系统铺平道路。
2024-08-27 physics.optics
Anomalous edge state in a non-Hermitian lattice
我们表明，体积边界对应的拓扑绝缘体可以修改存在的非厄米性。我们考虑一个一维紧束缚模型的增益和损耗以及长程跳跃。该系统被描述为一个非厄米哈密顿包围一个例外点的动量空间。绕组数的分数值为1/2。由于哈密顿量的缺陷，只有一个动态稳定的零能边缘态。由于受到手征对称性的保护，这种边缘状态对无序是鲁棒的。我们还讨论了耦合谐振腔光波导阵列的实验实现。
2016-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Twisted light from topological chiral exceptional points in a nanolaser array
利用拓扑手性例外点在纳米激光阵列中产生具有非零轨道角动量的远场发射。
2025-12-10 physics.optics
Shape-preserving beam transmission through non-Hermitian disordered lattices
研究了高斯光束通过关联非厄米无序光波导晶格的传输特性。在耦合模理论的框架中，我们演示了如何的折射率的虚部需要进行调整，以实现完美的光束传输，尽管存在的障碍。值得注意的是，我们的非厄米特设计可以有效地消除波导中的对角和非对角无序及其耦合的影响。因此，波导阵列提供了一个理想的平台，在离散光子学的背景下，非厄米特现象的实验实现。
2020-05-13 cond-mat.dis-nn physics.optics
Mesoscopic non-Hermitian skin effect
本研究将非厄米趋肤效应推广到主体无增益损耗、周期边界下纯实能谱的有限尺寸光子结构，揭示边缘本征模集中与点隙拓扑的关联，以手性波导量子电动力学平台为例验证，为无损耗光子结构提供新应用方向。
2023-10-06 physics.optics
Anomalous Light Scattering by Topological ${\mathcal{PT}}$-symmetric Particle Arrays
当物理系统变为非厄米特时，鲁棒拓扑边模可能演化为复频率模。我们发现，虽然有可以忽略不计的前向消光截面，共轭对这样的复杂的拓扑边缘模式在非厄米$\mathcal{PT}$对称系统可以引起异常的侧向散射时，他们同时被激发的平面波。我们提出了一种实现这种散射状态的线性阵列的亚波长谐振腔涂覆增益介质。预测是基于一个分析的两个波段的模型和验证严格的数值模拟，使用多多极散射理论。结果表明，当这样的$\mathcal{PT}$对称单元被插入到通信信道中时，经典信息的泄漏对于发送器和接收器是不明显的极端情况。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Vortex ring beams in nonlinear $\mathcal{PT}$-symmetric systems
该研究分析圆形二维增益-损耗光子阵列中不同涡量光学环形模式的存在与稳定性，揭示阵列长度、非厄米参数和涡量对稳定窗口的影响。
2024-04-07 nlin.PS physics.optics
Topological disclination states and charge fractionalization in a non-Hermitian lattice
本文证明带有向错的非厄米晶格能通过在位增益和损耗诱导出本质上非厄米的拓扑向错态，利用非厄米 Wilson 环路证实其源于电荷分数化，并可在光学谐振腔阵列中通过发射强度与频率的突变实现。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
A non-Hermitian optical atomic mirror
对对称性和拓扑结构的探索已经导致了量子光学的重大突破，但更丰富的行为来自光-物质相互作用的非厄米性质。高反射率、非厄米特光学反射镜可以通过与集体偶极模相关的合作共振附近的中性原子的二维亚波长阵列来实现。在这里，我们表明，例外点的发展从一个非缺陷的简并性，通过降低一个正方形原子晶格的晶体对称性，和分散体费米弧，起源于例外点被截断的光锥。我们还发现，虽然偶极-偶极相互作用是互易的，但存在与几何形状无关的厄米趋肤效应。此外，皮肤模式局域在一个边界显示出无标度的行为，源于长程相互作用，其机制超出了非布洛赫带理论的框架。我们的工作为研究非厄米性、拓扑和长程相互作用之间的相互作用打开了大门。
2021-12-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Non-Hermitian engineering of synthetic saturable absorbers
介绍了一种基于量子光子阵列的新型可饱和吸收体，其线性光传输特性可以通过玻色子代数得到。我们表明，光学克尔非线性，干涉效应和非厄米性之间的相互作用，通过辐射损耗导致两个不同的制度，小和大的光传输的非线性光学滤波响应。更有趣的是，我们表明，这两个政权之间的边界可以非常尖锐。标记该突然“相变“的阈值光强度及其陡度可以通过改变引导元件的数量来设计。讨论了这些结构的实际可行性及其在激光系统和光信号处理中的潜在应用。
2016-10-16 physics.optics
Localization Landscapes based on the Green's Matrix of Non-Hermitian Optical Scattering Systems
Boston University（波士顿大学）；Tufts University（塔夫茨大学）
该研究针对非厄米光学散射系统，基于格林矩阵的厄米化构造三种局域化景观，可解析不同条件下的局域化模式，还扩展到横电偏振矢量情况并提供严格证明与数值方案。
2026-10-20 physics.optics
A universal form of arrays with spectral singularities
非厄米光波导阵列可以作为激光器或作为相干完美吸收体工作，这对应于底层离散复势的光谱奇异性。我们证明，所有具有谱奇异性的晶格势都具有增益和损耗分布的普遍形式。利用这一结果，我们系统地构建潜力，其特征在于在任意波长的几个光谱奇点，以及潜力与二阶光谱奇点在其光谱。高阶光谱奇异性表现出对入射光束的极大增强的响应，导致高强度激光模式的激发。
2020-05-18 physics.optics
Tunable two-dimensional laser arrays with zero-phase locking
利用高阶拓扑绝缘体（HOTI）物理学和所谓的非厄米趋肤效应（NHSE）的相互作用，二维（2D）激光器阵列可以大规模实现。高阶拓扑结构允许放大，因此激光的单模保护的带隙，而NHSE，众所周知，在非厄米系统中的偏置方向积累人口，被引入竞争的角落模式的拓扑本地化。通过适当地调整系统参数和仅在一个位置处泵浦，出现了跨越两个维度的单个拓扑保护激光模式，其功率通过调节泵浦强度而广泛地可调。计算研究清楚地表明，这样设计的激光模式是稳定的，并且最近的激光位点之间的相位差被锁定在零，即使在考虑了无序之后。形成2D拓扑激光器阵列的激光模式的总功率与容纳HOTI相的2D晶格的面积成比例。在现有实验的基础上，我们进一步提出利用耦合光学环形腔作为实现大规模二维激光器阵列的平台。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
$π$ mode lasing in the non-Hermitian Floquet topological system
本文研究非厄米 Floquet 拓扑系统中的 π 模式，通过周期振荡 SSH 波导阵列、宇称-时间对称折射率及非线性吸收，实现无阈值、局域程度可调的单端拓扑激光。
2024-08-14 nlin.PS physics.optics
Topological Microlaser with A non-Hermitian Topological Bulk
本文在一维耦合环形谐振器阵列中利用合成维度构建等效二维非厄米 Chern 绝缘体，实现并实验验证具有明确非厄米体态拓扑的拓扑边缘模式激射。
2023-02-28 physics.optics
Coherent perfect absorber and laser for nonlinear waves in optical waveguide arrays
局域非厄米势可以作为一个相干的理想吸收体或作为一个非线性波的激光器。示出了光波导阵列的效果，其中中心波导是有源的或吸收的。位于中心左侧和右侧的阵列可以具有不同的特性。结果是广义的设置与中央波导进行额外的非线性耗散或增益和嵌入一维吸收或激光子阵列的二维阵列。
2018-11-06 nlin.PS physics.optics
Skin mode tunability and self-healing effect in photonic Floquet lattices
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
Non-Hermitian CT-Symmetric Spectral Protection of Nonlinear Defect Modes
我们调查，使用一个微波平台组成的一个非厄米的苏-施里弗-Heeger阵列的耦合介质谐振器，损耗的非线性和CT对称性的相互作用，在形成缺陷模式。测量结果与理论预测一致，该理论预测，直到中等泵浦，缺陷模式是CT对称运营商的本征态，并保持其频率在间隙的中心。在较高的泵浦值，系统经历了自诱导明确的\CT对称性破坏，消除了光谱拓扑保护，并改变了形状的缺陷模式。
2020-02-16 nlin.CD physics.app-ph physics.optics
Anomalous single-mode lasing induced by nonlinearity and the non-Hermitian skin effect
单模工作对于高泵浦功率下工作的激光器来说是一种理想但难以实现的特性。典型地，单模激射接近阈值是可达到的，但是增加泵浦功率由于模间增益竞争而引起多个激射峰值。我们提出了一种具有相反行为的激光器：多模激射发生在低输出功率下，但泵浦超过一定值会产生单一激射模式，所有其他候选模式都经历负有效增益。这种行为出现在具有非微调非对称耦合的耦合光学谐振器的晶格中，并且是由非线性增益饱和和非厄米趋肤效应之间的相互作用引起的。在频域和时域模拟中观察到单模激射。它对现场无序是鲁棒的，并且可以扩展到大的晶格尺寸。这一发现可能有助于实现高功率激光器阵列。
2022-08-01 physics.optics
