Topologically enabled ultrahigh-Q guided resonances robust to out-of-plane scattering

散射 合并(版本控制) 光子学 光子晶体 物理 位置和动量空间 电子线路 质量(理念) 拓扑(电路) 光学 量子力学 计算机科学 工程类 电气工程 情报检索
作者
Jicheng Jin,Xuefan Yin,Liangfu Ni,Marin Soljačić,Bo Zhen,Chao Peng
出处
期刊:RePEc: Research Papers in Economics - RePEc 被引量:199
标识
DOI:10.1038/s41586-019-1664-7
摘要

Because of their ability to confine light, optical resonators1–3 are of great importance to science and technology, but their performance is often limited by out-of-plane-scattering losses caused by inevitable fabrication imperfections4,5. Here we theoretically propose and experimentally demonstrate a class of guided resonances in photonic crystal slabs, in which out-of-plane-scattering losses are strongly suppressed by their topological nature. These resonances arise when multiple bound states in the continuum—each carrying a topological charge6—merge in momentum space and enhance the quality factors Q of all nearby resonances in the same band. Using such resonances in the telecommunication regime, we experimentally achieve quality factors as high as 4.9 × 105—12 times higher than those obtained with standard designs—and this enhancement remains robust for all of our samples. Our work paves the way for future explorations of topological photonics in systems with open boundary conditions and for their application to the improvement of optoelectronic devices in photonic integrated circuits. Bound states in the continuum are merged in momentum space by varying the periodicity of the photonic crystal lattice, giving high-quality-factor guided resonances that are robust to out-of-plane scattering.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
幽默赛君发布了新的文献求助30
刚刚
滕祥发布了新的文献求助50
刚刚
1秒前
1秒前
MA完成签到,获得积分10
1秒前
SciGPT应助舒适忆枫采纳,获得10
2秒前
老迟到的羊完成签到 ,获得积分10
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
受昂夫应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
3秒前
小小柴完成签到,获得积分0
3秒前
上官若男应助galaxy_S采纳,获得10
3秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
lpp完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Alex应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
jiaao完成签到,获得积分10
5秒前
英俊的铭应助liu采纳,获得20
5秒前
东风完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
江海小舟完成签到,获得积分10
5秒前
古月发布了新的文献求助30
5秒前
酷酷柚子完成签到,获得积分10
5秒前
Jasper应助老李采纳,获得30
5秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
5秒前
南极熊完成签到,获得积分10
6秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6556249
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8340289
关于积分的说明 17868629
捐赠科研通 5674562
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940515
邀请新用户注册赠送积分活动 1916404
关于科研通互助平台的介绍 1786997