分形波导拓扑绝缘体

宽耦合范围角态

无需周期性晶格即可支持拓扑角态，即使常规高阶拓扑绝缘体失效的参数区仍能工作。

Zhong, Hua · Kompanets, Victor O. · 张贻齐 · Kartashov, Yaroslav V. · 曹萌 · 李永东 · Zhuravitskii, S. A. · Skryabin, Nikolay N. · Dyakonov, Ivan V. · Kalinkin, Alexander A. · Kulik, Sergei P. · Chekalin, Sergey V. · Zadkov, Victor N.

Light: Science and Applications 2024

技术优势

无周期晶格也能有角态

在两种Sierpiński垫片分形波导阵列中实现了拓扑角态，突破了HOTI必须依赖周期性体晶格材料的限制。

角态在更宽参数区存活

即使在常规HOTI变为平庸的耦合强度区间，分形HOTI仍能支持拓扑角态，对参数扰动具有更强的鲁棒性。

无阈值空间孤子

从角态分岔出的空间孤子无需阈值功率即可形成，有利于低功耗非线性光信号处理。

功率调控光局域

通过改变输入光束功率即可高效调控孤子的局域程度，为可调光路由提供机制。

应用场景

• 光流控制：利用功率调控孤子局域，实现光信号的空间路由与开关。
• 光子芯片：分形波导结构可为片上拓扑保护光传输提供新平台。
• 拓扑光子学：展示非线性分形高阶拓扑绝缘体，拓展拓扑光子学研究范式。