拓撲光子學研究進展
摘要：受凝聚態中拓撲相和拓撲相變概念的啟發,一種基于拓撲能帶論的新的研究領域--拓撲光子學正在興起,它突破了傳統基于實空間光場疊加原理和倒空間固體能帶色散理論的光場調控思想,提供了一種新穎的光場調控機制和豐富的輸運和光操控性質.例如,背散射抑制且缺陷免疫的邊界輸運特性、自旋軌道依賴的選擇傳輸特性、高維度的光場調控等.本文將從拓撲光子體系的維度出發,簡要介紹不同維度中的拓撲模型、新奇物理現象以及相應的物理圖像,如SSH模型、光量子霍爾效應、光量子自旋霍爾效應、Floquet拓撲絕緣體、三維拓撲絕緣體等;結合當前的研究熱點,對光子學領域的其他先進拓撲平臺也進行了簡要的討論,如高階拓撲系統、非厄米拓撲系統、非線性拓撲系統等;本文的最后,對相關領域的發展現狀、優勢與挑戰進行了相應的總結與展望.
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