本网讯(通讯员 王蓓 刘洋)2023年5月11日,《物理评论A》(Physical Review A)在线发表了柯少林副教授在非厄米拓扑波导阵列方面取得的最新研究成果,文章标题为《波导阵列中的基于Floquet工程的非厄米趋肤效应》(Floquet engineering of the non-Hermitian skin effect in photonic waveguide arrays)。
近期,非厄米系统因其引人注目的拓扑物理特性成为研究热点,借助增益和损耗的调控,这类系统不仅呈现出多样的物理现象,而且在拓扑束缚态的操控上提供了额外的自由度。尽管波导阵列的研究主要聚焦于PT或反PT对称下的波函数拓扑,但对特征值谱拓扑及相关的非厄米趋肤效应(NHSE)的深入研究仍显不足。这一限制主要因为非厄米性通常通过引入位移耗散来实现,波导中如何实现的非对称耦合机制并不明确。
柯少林老师提出利用Floquet工程来探究了光子波导阵列中的非厄米趋肤效应的方法。通过沿传播方向周期性地驱动波导,能够引入人工规范场,它与现场耗散发生相互作用,导致非对称耦合,从而产生NHSE。NHSE的局部化方向可以通过规范场进行调控,并且可以通过光传播进行过程中反应出来。特别是,我们探索了NHSE与动态局域之间的相互作用,其中由于准能量的崩塌,NHSE被动态局域所抑制。该方案可以扩展到非布洛赫Su-Schrieffer–Heeger模型的研究,并在光传输和光局域的调控上存在潜在应用,丰富了拓扑波导阵列的研究。
相关成果发表于Phys. Rev. A 107, 053508 (2023),柯少林老师为第一作者,武汉工程大学光学信息与模式识别湖北省重点实验室为第一单位。
图1 (a)波导阵列示意图。(b)紧束缚模型。(c)等效耦合系数和(d)等效规范场的变化周。(e)绝热消除后的等效格点示意图。
论文链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.053508
(审稿 廖青)