具有被称为异常点(EP)的光谱简并性的非厄米系统已被探索用于发射激光、控制光传输和增强传感器的响应。
通过控制其频率简并顺时针和逆时针行进模式之间的耦合,可以将环形谐振器引入EP。这通常是通过将两个或多个纳米尖端引入谐振器的模式体积来实现的。
虽然这种方法提供了研究EP物理的途径,但缺乏对纳米尖端的形状和尺寸对称性如何影响系统非厄密性的基本了解,以及面内和面外散射带来的额外损失。有限的谐振稳定性对利用开关或调制器的EP效应提出了挑战,这需要稳定的腔谐振和固定的激光腔失谐。
在eLight发表的一篇论文中,美国特拉华大学电气与计算机工程系的TingyiGu教授领导的科学家团队及其同事开发出了光刻定义的非对称和对称米氏散射体。
这使得能够对波传输和反射进行亚波长控制,而无需偏转至额外的辐射通道。他们表明,这些预定义的元单元可以将系统带到EP,无需进行后调谐,并在谐振器内实现手性光传输。
与直觉相反,一种称为元单元的几何缺陷通过一致抑制表面粗糙度的反向散射,导致在传输端口上测量的品质因数增强。
所提出的设备平台能够实现各种应用所需的预定义手性光传播和无反向散射谐振,例如频率梳、孤子、传感和其他非线性光学过程(例如光子封锁和再生振荡器)
科学家们表示:“我们的工作不仅为手性硅光子学开辟了新的方向,而且由于以下四个原因也具有重要意义。首先,它揭示了纳米尖端和米氏散射体的空间不对称性对于使系统朝着其次,详细说明了驱动非厄米系统接近和远离EP的散射几何控制路径。
“第三,我们的系统机械稳定。它可以对受扰微谐振器的透射光谱和反射光谱进行可靠的比较,这揭示了纳米尖端/散射对对角项的贡献。这与实现EP的传统方法形成鲜明对比。具有两个纳米尖端。第四,首次证明了从透射光谱中提取的经验品质因数的增强。