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Se han estudiado sistemas no hermitianos con su degeneración espectral conocida como puntos excepcionales (EP) para emitir láser, controlar el transporte de luz y mejorar la respuesta de un sensor. Un resonador de anillo se puede llevar a un EP controlando el acoplamiento entre sus modos de movimiento degenerados en frecuencia en sentido horario y antihorario. Normalmente, esto se ha logrado introduciendo dos o más nanopuntas en el volumen modo del resonador. Si bien este método proporciona una ruta para estudiar la física EP, carece de una comprensión fundamental de cómo la simetría de forma y tamaño de las nanopuntas afecta la no hermeticidad del sistema, junto con las pérdidas adicionales tanto dentro como fuera del plano. Nivel de dispersión. La estabilidad limitada de la resonancia plantea un desafío para el uso de efectos EP para interruptores o moduladores, lo que requiere una resonancia de cavidad estable y una desafinación de cavidad láser fija.
En un nuevo artículo publicado en eLight, un equipo de científicos dirigido por el profesor Tingyi Gu del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Delaware, EE. UU., y sus colaboradores han desarrollado dispersores Mie asimétricos y simétricos definidos litográficamente. Permite el control de la transmisión y reflexión de ondas en el rango de sublongitudes de onda sin redirección a canales de radiación adicionales. Muestran que estas metaunidades predefinidas pueden llevar el sistema a un EP sin ajuste posterior y permitir el transporte de luz quiral dentro de la cavidad. Contrariamente a la intuición, un defecto geométrico llamado metaunidad conduce a un factor de calidad mejorado, medido en el puerto de transmisión, al suprimir coherentemente la retrodispersión de la rugosidad de la superficie. La plataforma de dispositivo propuesta permite la propagación de luz quiral predefinida y las resonancias sin retrodispersión necesarias para diversas aplicaciones, como peines de frecuencia, solitones, detección y otros procesos ópticos no lineales, como el bloqueo de fotones y osciladores regenerativos.
Estos científicos enfatizan la importancia de su trabajo:
“Nuestro trabajo no sólo abre una nueva dirección para la fotónica quiral del silicio, sino que también es importante por las siguientes cuatro razones.
En primer lugar, muestra el papel crucial de la asimetría espacial de la nanopunta y los dispersores Mie a la hora de orientar el sistema hacia EP. En segundo lugar, se detalla la vía controlada por la geometría de dispersión para impulsar el sistema no hermitiano hacia y desde un EP.
En tercer lugar, nuestro sistema es mecánicamente estable. Permite una comparación confiable entre los espectros de transmisión y reflexión para la microcavidad perturbada, revelando la contribución de la nanopunta/dispersión a los términos diagonales. Esto contrasta con el método tradicional de obtención de EP con dos nanopuntas. En cuarto lugar, se demuestra por primera vez una mejora en el factor de calidad empírico extraído de los espectros de transmisión”.
Fuente: http://english.ciomp.cas.cn/
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