Эксперименты с нелинейными топологическими состояниями в статических и динамически модулированных массивах Су—Шриффера—Хигера

Я.В. Карташов^†^а, С.К. Иванов^а, Й.Ч. Жанг^б, С.А. Журавицкий^в, Н.Н. Скрябин^в, И.В. Дьяконов^в, А.А. Калинкин^в, С.П. Кулик^в, В.О. Компанец^а, С.В. Чекалин^а, В.Н. Задков^а, г
^аИнститут спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
^бKey Laboratory for Physical Electronics and Devices of the Ministry of Education & Shaanxi Key Lab of Information Photonic Technique, School of Electronic and Information Engineering, Xi’an Jiaotong University , Xi'an, China
^вЦентр квантовых технологий Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы 1, стр. 35, Москва, 119991, Российская Федерация
^гНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация

Обсуждается прогресс в области наблюдения солитонов в топологических оптических изоляторах и описываются результаты экспериментов с нелинейными топологическими состояниями в статических, т.е. не меняющихся в направлении распространения излучения, и динамически модулированных (в основном периодическим образом) в направлении распространения излучения массивах Су—Шриффера—Хигера, изготовленных методом фемтосекундной записи. Такие объекты представляют собой одну из простейших моделей топологически нетривиальной структуры. Солитоны в топологических изоляторах ответвляются с увеличением интенсивности излучения от линейных краевых состояний в запрещённой зоне, наследуя их топологическую защищённость. Пространственная локализация солитона и положение его постоянной распространения в запрещённой топологической зоне зависят в нелинейной среде от пиковой интенсивности и могут эффективно контролироваться. В работе представлено экспериментальное наблюдение переключения краевых топологических мод из запрещённой зоны между двумя близко расположенными димеризованными массивами Су—Шриффера—Хигера, скорость которого зависит от интенсивности излучения и которое может быть полностью подавлено в сильно нелинейном режиме. В массивах из тримеров волноводов, в спектре которых в топологическом режиме одновременно открываются две топологические запрещённые зоны с краевыми состояниями с разной симметрией, наблюдались два сосуществующих типа топологических солитонов, демонстрирующих разную степень устойчивости. Также обсуждается экспериментальное наблюдение π-солитонов — нелинейных топологических состояний Флоке, периодически воспроизводящих свой профиль в одно- и двумерных модулированных в направлении распространения излучения массивах Су—Шриффера—Хигера.

Текст pdf (996 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2024.08.039740

Ключевые слова: массивы Су—Шриффера—Хигера, топологические солитоны, переключение, топологическая фотоника
PACS: 05.45.Yv, 42.65.Re, 42.65.Tg (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.08.039740
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/11/e/
Цитата: Карташов Я В, Иванов С К, Жанг Й Ч, Журавицкий С А, Скрябин Н Н, Дьяконов И В, Калинкин А А, Кулик С П, Компанец В О, Чекалин С В, Задков В Н "Эксперименты с нелинейными топологическими состояниями в статических и динамически модулированных массивах Су—Шриффера—Хигера" УФН 194 1159–1176 (2024)

BibTex

BibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

%0 Journal Article
%T Эксперименты с нелинейными топологическими состояниями в статических и динамически модулированных массивах Су—Шриффера—Хигера
%A Я. В. Карташов
%A С. К. Иванов
%A Й. Ч. Жанг
%A С. А. Журавицкий
%A Н. Н. Скрябин
%A И. В. Дьяконов
%A А. А. Калинкин
%A С. П. Кулик
%A В. О. Компанец
%A С. В. Чекалин
%A В. Н. Задков
%I Успехи физических наук
%D 2024
%J Усп. физ. наук
%V 194
%N 11
%P 1159-1176
%U https://ufn.ru/ru/articles/2024/11/e/
%U https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.08.039740

Поступила: 7 марта 2024, доработана: 28 июня 2024, одобрена в печать: 28 августа 2024

English citation: Kartashov Y V, Ivanov S K, Zhang Y Q, Zhuravitskii S A, Skryabin N N, Dyakonov I V, Kalinkin A A, Kulik S P, Kompanets V O, Chekalin S V, Zadkov V N “Experiments with nonlinear topological edge states in static and dynamically modulated Su—Schrieffer—Heeger arrays” Phys. Usp. 67 1095–1110 (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2024.08.039740