Experimentálna realizácia kompaktnej oneskorovacej čiary bez odrazov na základe fotonického topologického izolátora | vedecké správy

Experimentálna realizácia kompaktnej oneskorovacej čiary bez odrazov na základe fotonického topologického izolátora | vedecké správy

Anonim

predmety

  • metamateriály
  • Fotonické zariadenia

abstraktné

Elektromagnetické (EM) vlny šíriace sa nehomogénnym médiom sa zvyčajne rozptýlia vždy, keď sa elektromagnetické vlastnosti média zmenia na stupnici jednej vlnovej dĺžky. Tento základný jav obmedzuje spôsob, akým sú optické štruktúry navrhnuté a vzájomne prepojené. Nedávna teoretická práca naznačuje, že na prekonanie tohto základného obmedzenia možno použiť elektromagnetické štruktúry kolektívne známe ako fotonické topologické izolátory (PTI), čím sa pripravuje pôda pre ultrakompaktné fotonické štruktúry, ktoré už nemusia byť hladké v mierke vlnovej dĺžky. Tu uvádzame prvú experimentálnu demonštráciu fotonickej oneskorovacej čiary založenej na topologicky chránených povrchových elektromagnetických vlnách (TPSW) medzi dvoma PTI, ktoré sú EM náprotivkami kvantových spin-Hall topologických izolátorov v kondenzovanej hmote. Na rozdiel od konvenčných usmerňovaných EM vĺn, ktoré nevyužívajú topologickú ochranu, je preukázané, že TPSW zažívajú viacnásobné časové oneskorenia bez odrazov, keď sú obchádzané okolo ostro zakrivených trás, čím ponúkajú jedinečnú paradigmu pre kompaktné a efektívne nárazníky a ďalšie zariadenia.

úvod

Existencia lokalizovaných TPSW na PTI 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 hrana 6, 7, 10 alebo na rozhraní medzi dvoma PTI s rôznymi elektromagnetickými Vlastnosti 1, 3, 11, 12, 14, sú veľmi prísľubom fotonických aplikácií. Ich šírenie bez rozptylu pozdĺž ostro zakrivených dráh 14 otvára vzrušujúce príležitosti v elektromagnetickom spektre, vrátane optických izolátorov 15, 16 komunikačných systémov s viacerými vstupmi a výstupmi s viacerými výstupmi 17 a topologicky robustných širokopásmových optických vyrovnávacích pamätí a liniek časového oneskorenia 18, 19 . Je pozoruhodné, že zatiaľ čo posledná uvedená sada aplikácií bola pôvodnou motiváciou 6 pre vývoj PTI, experimentálna demonštrácia takejto funkčnosti bola nepolapiteľná. Napríklad v jednej úspešnej implementácii topologicky chráneného prenosu okrajov, ktorý využíval súbor rezonátorov s vysokým Q, boli štatistické vlastnosti časových oneskorení merané 20 . Kombinácia konečnej poruchy a ostrých rezonancií však spôsobuje, že vývoj jednokanálovej oneskorovacej čiary v danej fotonickej štruktúre je mimoriadne náročný.

Alternatívna PTI platforma emuluje kvantový spin Hall (QSH) 21, 22, 23, 24 zavedením fotonického analógu spin-orbitálnej interakcie s použitím bianizotropných metamateriálov 11, ako aj jednoosých 12 alebo bianizotropných 14 metawavegulov. Na rozdiel od nerecipročných PTI 3, 4, 5 nevyžaduje externé magnetické pole alebo feromagnetické materiály. Stupeň voľnosti otáčania sa potom môže interpretovať ako fázový vzťah medzi priečnymi elektrickými (TE) a magnetickými (TM) režimami metamateriálu - vo fáze pre spin-up a out-of-phase pre spin-down state. V tomto liste sa rozhranie medzi dvoma QSH PTI používa na experimentálne demonštrovanie jednokanálovej topologicky chránenej oneskorovacej linky, ktorá využíva iba okrajové režimy a nie je ovplyvnená hromadnými režimami. Silné potlačenie hromadných režimov vzhľadom na okrajové režimy je rozhodujúce, pretože prvé sú silne ovplyvnené poruchou mriežky a sú predmetom transportu založeného na lokalizácii 25, ktorý ovplyvňuje čas oneskorenia 20 .

Konkrétna platforma použitá v tejto práci je znázornená na obrázku 1a. QSH PTI sa skladá z kovového vlnovodu s rovnobežnými doskami, ktorý sendvičuje periodicky usporiadanú šesťuholníkovú sústavu kovových valcov pripojených k jednej z dvoch kovových dosiek a oddelených konečnou medzerou od protiľahlej dosky. Simulovaná štruktúra fotonického pásu (PBS) PTI znázornená na obrázku 1b (pozri popis a metódy fyzikálnych rozmerov a podrobnosti o numerických simuláciách a meraniach) odhaľuje úplnú topologickú medzeru pásma (sivou farbou) oblasti hromadné PTI. Šírka pásma bola demonštrovaná meraním 30 dB prenosového poklesu v

Image

frekvenčný rozsah (čierna čiara na obrázku 1c:

Image
GHz a
Image
), keď sú všetky tyče pripevnené k hornej doske. Druhý, topologicky triviálny bandgap zameraný na
Image
GHz (neznázornené) sa tiež pozorovalo a bude sa o ňom diskutovať neskôr pri porovnaní topologicky chránených a triviálnych režimov. Ohmické straty v primerane škálovaných PTI sú zanedbateľné pre frekvencie také vysoké ako THz (pozri metódy), kde rastie záujem o bezdrôtové komunikácie vo voľnom priestore 26 .

Image

a) Schéma PTI QSH. Časť hornej kovovej dosky sa odstráni, aby sa odhalili valce pripojené k hornej doske (fialová) a k spodnej doske (zelená), pričom na druhej doske zostane medzera hrúbky g . 2-portová VNA je pripojená k napájaciemu zdroju (žltá dvojitá šípka) a k prijímacej sonde (červená dvojitá šípka) na meranie prenosu. Horná vložka: geometrické parametre PTI. Spodná vložka: obrázok zostavenej štruktúry ukazujúci rozhranie medzi dvoma PTI, ktoré slúžia ako dva topologické obklady. (b) Vypočítaná 1D projektovaná PBS PTI s topologicky netriviálnym rozhraním. Azúrová oblasť: sypké pásy, sivá oblasť: úplná medzera v páse okolo dvojnásobne degenerovaných kužeľov Dirac, červená krivka: TPSW podporované topologicky netriviálnym rozhraním. c) Merané prenosové spektrá cez objemové PTI (všetky tyče pripevnené k hornej doske: čierna krivka) a pozdĺž rozhrania medzi dvoma PTI zobrazenými na obrázku la (červená krivka). Prenos je vylepšený o takmer 30 dB vo frekvenčnom rozsahu 5, 87 < f <6, 29 GHz prítomnosťou rozhrania, čo naznačuje, že povrchové šírenie dominuje nad hromadným šírením PTI. Parametre QSH PTI definované vo vložke: h = a = 36, 8 mm, d = 0, 345 a = 12, 7 mm, g = 0, 15 a = 5, 5 mm.

Obrázok v plnej veľkosti

Topologický index spin-Chern 27 elektromagnetických režimov šíriacich sa pod bandgapovou značkou mení znamienko 14, keď sú tyče znovu pripevnené zhora k spodnej doske (pozri SI, časť S1). Preto je číslo Černera obrátené cez stenu medzi dvoma doménami PTI QSH („obklady“) s tyčami pripevnenými k protiľahlým doštičkám, ako je znázornené na obr. La. Očakáva sa, že taký topologický vlnovod 3 podporí štyri TPSW vynesené na obrázku 1b ako červené čiary: dva spin-up štáty šíriace sa vpred a dva spin-down štáty šíriace sa dozadu (pozri časť S2 SI). V prípade, že nedôjde k narušeniu rotácie, je pre TPSW zakázané spätné rozptyľovanie. Ich existencia v celom bandgape je experimentálne demonštrovaná (obr. 1c) zmeraním zlepšenia prenosu ~ 30 dB (červená čiara) oproti tomu cez hromadnú PTI (čierna čiara). Preto elektromagnetické vlny excitované štartovacou anténou vo vnútri bandgapu nezasahujú do tunelu cez objem PTI. Namiesto toho sa pripájajú k povrchovému režimu a šíria sa bez prekážok smerom k anténe sondy. Priestorová lokalizácia povrchového režimu na malú časť vlnovej dĺžky na oboch stranách rozhrania je stanovená mapovaním profilu poľa v smere y (obr. 2a). Pokiaľ je nám známe, jedná sa o prvý experimentálny dôkaz zadržiavania povrchovej vlny šíriaceho sa na rozhraní medzi dvoma PTI.

Image

a) Frekvenčne závislé priestorové profily intenzity elektrického poľa merané na konci fotonickej štruktúry. Povrchový režim je priečne obmedzený na malú časť jeho vlnovej dĺžky. Nula osi skenovania ( y = 0) je na rozhraní medzi dvoma PTI. b) Porovnanie nameraných prenosových spektier medzi priamym (červená krivka) a rozhraním oneskorenia (zelená krivka). Prijímacia sonda je na y = 0. Začiatok: Schéma rozhrania vo vnútri prerušovanej bielej skrinky na obrázku la pre priame rozhranie (červené pole) a rozhranie oneskorenia (zelené pole), ktoré obsahuje veľkú poruchu typu obchádzky. c) Simulovaná hustota energie pri f = 6, 08 GHz ukazujúca TPSW prúdiaci okolo defektu bez rozptylu.

Obrázok v plnej veľkosti

Nakoniec demonštrujeme topologickú ochranu povrchovej vlny experimentálnym pozorovaním jej najdôležitejšej fyzikálnej vlastnosti: k tomuto toku energie bez odrazu môže dôjsť napriek stretnutiu so širokou triedou možných mriežkových defektov pozdĺž jeho šíriacej cesty, ktoré udržiavajú spin-degeneráciu 11, 12 a zachovajte spin DOF (časť S3 SI). Do tejto triedy patrí porucha obchádzky znázornená na vložke z obr. 2b, kde sú tyče znovu pripevnené k protiľahlej doske tak, aby ohýbali rozhranie medzi PTI. Defekt obsahuje štyri ohyby 120 °, z ktorých každý je schopný odrážať väčšinu povrchovej vlny dopadajúcej pri absencii topologickej ochrany. Ako vidíme ďalej, pridaním chyby sa vytvorí jednokanálová oneskorovacia čiara bez odrazu. Topologická ochrana je zrejmá z obr. 2b, kde sú prenosové spektrá pozdĺž neprerušeného rozhrania (červená čiara) a toho istého rozhrania prerušeného chybou typu obchádzka (zelená čiara) znázornené ako funkcia frekvencie. Mimo pásma (napr. Pri frekvenciách označených čiernymi šípkami) je prenos znížený takmer o rádovú veľkosť, pretože porucha blokuje režimy hromadného šírenia z prijímacej antény. Vo vnútri bandgapu však smerom dopredu šíriaci sa TPSW tečie okolo defektu (obr. 2c), pretože defekt neodvráti rotáciu a nie je povolený spätný odraz. Takmer zanedbateľné zníženie prenosu o 1 dB (červené šípky) slúži ako jasný experimentálny podpis topologicky robustného prenosu. Všimnite si, že zatiaľ čo rozptyl proti širokej triede defektov môže byť tiež potlačený pomocou elektromagnetických plášťov 28, 29, také štruktúry musia byť upravené pre špecifické defekty a často vyžadujú dielektriká s vysokým indexom.

Jedinečnosť topologickej ochrany vedených vĺn je podčiarknutá porovnaním topologického vlnovodu opísaného vyššie s topologicky triviálnym, ktorý sa vytvára odstránením jedného radu valcov. Výsledný vlnovod (vložka oranžovej skrinky na obrázku 3b) podporuje topologicky triviálne vedené vlny (TTGW), ktoré sú spektrálne umiestnené (oranžová krivka na obrázku 3a) vo vnútri topologicky triviálnej pásovej medzery obkladov sústredených na

Image
GHz (sivá plocha). Aby sme napodobnili čiaru časového oneskorenia, vložíme do dráhy TTGW veľkú chybu ostro rozptylu (vložka modrej skrinky na obrázku 3b). Zatiaľ čo defekt je takmer identický s defektom vloženým do dráhy TPSW, jeho účinok na TTGW je výrazne odlišný. Pre väčšinu frekvencií je nameraný prenos vynesený na obrázku 3b (modrá krivka) o viac než rádovo nižší ako v prípade absencie defektu. Vysoký úzkopásmový prenos a úzke priestorové zadržiavanie (obr. 3c) v dôsledku rezonančného tunelovania 30, 31 a viacnásobného odrazenia spätného rozptylu sa vyskytujú iba pri troch Fabry-Pérotových (FP) rezonanciách defektu. Absencia takýchto FP rezonancií pre TPSW pozorovaná na obrázku 2b je experimentálnym dôkazom ich topologickej ochrany proti spätnému rozptylu.

Image

Vlnovod zobrazený v oranžovom rámčeku vo vložke pod písmenom b) je klasifikovaný ako topologicky triviálny, pretože objemové režimy plášťov majú miznúci Černov index. Stredná frekvencia

Image
GHz topologicky triviálneho bandgapu je podstatne nižšia ako GHz topologicky netriviálneho bandgapu
Image
GHz znázornené na obrázku 1. a ) Vypočítaná 1D projektovaná PBS: objemové pásma plášťov (azúrová oblasť), úplná medzera v pásme (sivá plocha) a disperzná krivka TTGW (oranžové čiary). b) vložka oranžovej skrinky: priamy vlnovod, modrá skrinka vložka: ohnutá vlnovod. Čierna krivka: prenosové spektrum cez väčšinu plášťov (tj nie je odstránený rad tyčí). Pokles prenosu v rozsahu 1, 8 < f <3, 9 GHz naznačuje úplnú šírku pásma. Takmer dokonalý spektrálne plochý prenos (oranžová krivka) cez priamy vlnovod naznačuje, že odhaľuje TTGW v rozsahu 3, 0 < f <3, 9 GHz. Prenos cez ohnutý vlnovod (modrá krivka) je zanedbateľný pre všetky frekvencie okrem
Image
GHz,
Image
GHz a
Image
GHz zodpovedá Fabry-Perotovým rezonanciám poruchy. Vysoký prenos pri
Image
je umožnené viacerými odrazmi TTGW vo vnútri chyby. c) Frekvenčne závislé priestorové profily intenzity elektrického poľa merané na konci fotonickej štruktúry. Priestorovo obmedzené riadené režimy sa pozorujú v troch úzkych frekvenčných pásmach.

Obrázok v plnej veľkosti

Tieto kvalitatívne rozdiely medzi topologicky chránenými a triviálnymi mechanizmami prenosu fotónov motivujú použitie širokopásmových oneskorovacích vedení založených na TPSW. Napríklad porucha mriežky typu obchádzka znázornená na obrázku 2b zavádza časové oneskorenie 32

Image

kde φ str ( f ) a φ def ( f ) sú fázy prenášaných EM vĺn pre priame a poruchovo prerušené rozhrania. Časové oneskorenie sa môže neobmedzene zvyšovať stohovaním viacerých chybných obchádzok (obr. 4). Napríklad dve odbočky produkujú dvojnásobok času oneskorenia pre prenášané TPSW, bez zníženia šírky pásma (obr. 4a) kvôli nedostatku interakcie 18 medzi susednými defektmi v dôsledku topologickej ochrany. Naopak, použitie dvoch defektov typu obchádzky v topologicky triviálnom vlnovode znižuje prevádzkovú šírku pásma (obr. 4b) pre TTGW.

Image

Hore: schéma stohovania dvoch defektov pozdĺž fotonických vlnovodov. Druhý defekt sa umiestni do vzdialenosti A x = 16 a po prvom defekte. Zelené šípky: prenášané, oranžové šípky: odrážané EM vlny. a) Dve kompaktné obchádzky (červená čiara) spôsobujú dvojnásobok času oneskorenia oproti jednej (čierna čiara), bez zníženia šírky pásma pre TPSW. b) Naopak, dva defekty typu obchádzky v topologicky triviálnom vlnovode znižujú prevádzkovú šírku pásma v dôsledku odrazov TTGW. Zatiaľ čo špičkové oneskorenie sa pri druhej chybe takmer zdvojnásobí, šírka pásma sa zníži na menej ako polovicu pôvodnej hodnoty. Výsledný produkt so šírkou pásma oneskorenia N = Afτ , ktorý určuje počet elektromagnetických impulzov, ktoré môžu byť tlmené oneskorovacou linkou, sa nezvýši pridaním druhej chyby.

Obrázok v plnej veľkosti

Kľúčovou výhodou topologicky chránených oneskorovacích vedení je ich kompaktnosť: TPSW môžu urobiť ostré zákruty v pevne nabitých obchádzkach fázového oneskorenia bez akéhokoľvek spätného rozptylu. Načítaním priameho PTI rozhrania (ktoré hrá úlohu vlnovodu 18 zbernice pre množiace sa TPSW) so sekvenciou defektov fázového oneskorenia (obr. 4, hore) možno získať takmer ľubovoľné fázové profily ϕ def ( x , f ). generované a následne používané v rôznych aplikáciách vrátane multiplexovania s frekvenčným delením pre bezdrôtové komunikácie vo voľnom priestore 26 a generovanie terahertzových vĺn 33 . Porucha obchádzky znázornená na obr. 2b, c môže byť považovaná za stavebný blok pre tieto aplikácie.

Experimentálne zmerané fázové a časové oneskorenia prenášaných TPSW sú vynesené do grafu na obrázku 5a pre priame a defektne prerušené rozhrania. Všimnite si, že τ ( f )> 0 všade vo vnútri medzery, hoci na okrajoch medzery sú pozorované značné kolísania, kde je amplitúda prenášaného TPSW znížená kvôli neúplnej topologickej ochrane. Pre väčšinu frekvencií je však časové oneskorenie spektrálne ploché. Na rozdiel od toho, bez topologickej ochrany je doba oneskorenia TTGW rýchlo sa meniacou funkciou zmeny frekvencie vo vnútri topologicky triviálnej bandgapy (obr. 5b). Tieto experimentálne výsledky predstavujú prvý krok pri budovaní viacstupňovej širokopásmovej topologicky chránenej oneskorovacej linky schopnej tlmenia viacerých elektromagnetických impulzov.

Image

Horná polovica: relatívne fázy extrahované z prenosového spektra priamej dráhy a defektu; spodná polovica: časové oneskorenia aplikácie oneskoreného vedenia na platformách a) TPSW a b) TTGW. Všimnite si, že časové oneskorenia pre TTGW môžu byť negatívne okolo rezonancií Fabry-Perotovej (FP) obchádzky 20 . V prípade obchádzaných TPSW sa nepozorujú negatívne časové oneskorenia, pretože topologická ochrana proti spätnému rozptylu bráni rezonanciám FP.

Obrázok v plnej veľkosti

Záverom sme v experimente v mikrovlnnom frekvenčnom rozsahu experimentálne realizovali oneskorovaciu líniu založenú na kvantovom rotačnom Hallovom fotonickom topologickom izolátore. Topologická ochrana lokalizovaných povrchových vĺn medzi dvoma PTI viedla k odrazom spektrálne rovnomerných časových oneskorení niekoľkých vlnových období, ktoré boli vyvolané kompaktnou ostro ohraničenou chybou typu obchádzka. Pretože také defekty môžu mať takmer ľubovoľné tvary a veľkosti, predpokladáme, že nové geometrie pre vyrovnávacie pamätia kompaktných vĺn a oneskorovacie línie využívajúce topologický fotonický transport sa objavia cez elektromagnetické spektrum, od mikro- až infračervených vĺn. Zavedená paradigma rozhrania medzi dvoma PTI nasmerovanými pozdĺž zakrivenej dráhy tiež umožní vytvorenie takmer ľubovoľného rozdelenia fáz EM ( x , y , f ) v rovine vlnovodu. Vytvorením štrbinových otvorov v stene vlnovodu sa môžu takéto fázové distribúcie pretransformovať do zložitých frekvenčne závislých vzdialených polí, ktoré sa môžu využiť na frekvenčnú demultiplexovanie. Predpokladá sa tiež dynamická rekonfigurácia oneskorovacích dráh rýchlym mikroelektromechanickým posunutím tyčí.

metódy

Merania prenosu a spracovanie údajov

Meranie prenosu sa vykonáva pomocou lineárnej dipólovej antény ako zdroja napájania, ktorý sa vkladá do fotonickej štruktúry cez malú dieru vyvŕtanú cez vrchné kovové obloženie. Keď sa TPSW spúšťajú takým zdrojom napájania umiestneným v mieste x = x 0, dve spin-up vlny (s pozitívnym a negatívnym indexom lomu) sa spustia v smere dopredu smerom k prijímacej sonde. Prijímacia sonda je tiež lineárna dipólová anténa, ktorá je umiestnená zvonka na konci konštrukcie. Na extrakciu amplitúdy a fázy prenášaných EM vĺn z nameraných nespracovaných údajov používame 2-portový VNA (Agilent E5071C) | S 12 | 2 ( y , f ; x 0 ) spektrá, ako je opísané nižšie. Spektrá sú vyhladené oknom 50 MHz, aby sa potlačil spektrálny príspevok káblov VNA.

Cieľom následnej analýzy údajov je vyhladiť interferenčný obrazec spôsobený superpozíciou pozitívnych a negatívnych indexových spin-up TPSW. Priestorová periodicita výsledného obrazca intenzity je P x = 3a pozdĺž rozhrania oddeľujúceho dva PTI. Na potlačenie tohto rytmu rytmu a na objasnenie rozdelenia intenzity znázorneného na obrázku 2 sa používa toto spriemerovanie: každá prenosová krivka TPSW je priemerom 6 jednotlivých surových | S 12 | 2 ( y , f ; x 0 ) spektrá pre polohy zdroja napájania

Image

(kde i = 1,

,

6) ktoré sú rovnomerne rozmiestnené vo vnútri

Image
interval. V prípade TTGWs sa podobný postup spriemerovania na internete
Image
interval sa používa, ale s i = 1, 2, 3. Priemerná doména sa rozprestiera od 4. tyče po 6. tyč pozdĺž rozhraní pre prípady TPSW a TTGW. Fázy vynesené na obr. 5 sú extrahované z komplexu
Image
parametre sa získavajú priamo z nespracovaných spektier bez akéhokoľvek priestorového spriemerovania (tj i = 1). Všimnite si, že časové oneskorenia pre TTGW môžu byť negatívne okolo rezonancií obchádzky 20 .

Merania okrajového skenovania

Celá vyrobená konštrukcia je navrhnutá tak, aby bola 45 periód v smere x pre dopravu povrchových stavov na veľké vzdialenosti a 20 periód v smere y, aby sa zabránilo úniku energie do bočných hraníc. Prijímacia sonda je umiestnená zvonka na konci štruktúry a môže byť skenovaná v smere y na mapovanie priečneho profilu prenášaných vĺn pre topologicky netriviálny vlnovod znázornený na obr. 1 a 2, a topologicky triviálny vlnovod znázornený na obrázku 3. Prijímacia sonda je namontovaná na motorizovanom stupni (VELMEX Single Axis BiSlide) naprogramovanom spolu s VNA na zhromaždenie jediného spektra S12 ( y , f ; x 0 ) a potom na premiestnenie sonda o jeden krok Á = 1, 59 mm. Každé úplné skenovanie pozostáva z Ny = 257 priestorových krokov celkom Ly = NYy = rozpätie 406, 64 mm).

Numerické simulácie

S použitím balíka COMSOL sa vykonali dva typy elektromagnetických simulácií vo frekvenčnej doméne prvého princípu: a) simulácie vlastných hodnôt, ktoré určujú frekvencie

Image

,

Image
je vlnolam v rovine, ω = 2 πf je uhlová frekvencia) a b) simulácie, ktoré určujú distribúciu elektrického / magnetického poľa pre daný zdroj prúdu. Aby sa získali fotonické pásové štruktúry (PBS) topologicky triviálnych / netriviálnych vlnovodov, uskutočnili sa simulácie vlastných hodnôt na superbunke obsahujúcej jednu periódu v smere x a 30 buniek na každej strane rozhrania. Šrafované oblasti na obrázkoch 1b a 3c sú premietané pásové štruktúry hromadných režimov. Prenos fotonickými štruktúrami obsahujúcimi priame rozhranie a ohnuté rozhranie s jednou alebo dvoma obchádzkami sa vypočítal pomocou simulovaných simulácií na simulačných doménach obsahujúcich 20 x 45 buniek tak, aby sa presne priblížila skutočná štruktúra použitá v experimentoch.

Aby sme preverili účinok Ohmickej straty na šírenie TPSW pri vyšších frekvenciách (pri f = 1 THz, čo zodpovedá λ = 0, 3 mm ), vykonali sme simuláciu vlastnej frekvencie proporcionálne upravenej fotonickej štruktúry. Pri strate kovu plne zodpovedajúcej podmienke hraničnej impedancie na kovových povrchoch sme zistili, že šírenie šírky je L x ≈ 70 a ≈ 52 λ , čo zodpovedá miere priestorového rozpadu 2, 8 dB / cm. Takáto šírka šírenia je dostatočne dlhá na to, aby sa využila výhoda topologickej ochrany.

Ďalšie informácie

Ako citovať tento článok : Lai, K. a kol . Experimentálna realizácia kompaktnej oneskorovacej linky bez odrazov na základe fotonického topologického izolátora. Sci. Rep. 6, 28453; doi: 10, 1038 / srep28453 (2016).

Doplnková informácia

Súbory PDF

  1. 1.

    Doplnková informácia

Komentáre

Odoslaním komentára súhlasíte s tým, že budete dodržiavať naše zmluvné podmienky a pokyny pre komunitu. Ak zistíte, že je niečo urážlivé alebo nie je v súlade s našimi podmienkami alebo pokynmi, označte ho ako nevhodné.