均匀光泵浦驱动的非互易光拓扑序

光子拓扑绝缘体（PTIs）近年来受到广泛关注，特别是他们可以维持稳健的边界态免受无序性干扰，这类似于电子拓扑绝缘体表面态不受杂质缺陷影响。从这一概念的引入和首次实验演示以来，进行基于光子晶体，耦合谐振器阵列，调制波导阵列等的各种类别的PTIS得到广泛研究。但是这些系统中边界态免受无序性影响程度却是不同的。如果PTI满足时间反演对称性，那么他的边界态仅仅免疫满足一定对称性的缺陷，类似于量子霍尔自旋效应。即使这些系统用丰富的物理特性和广泛的应用，但是他们无法解决背散射和无序性带来的影响。为了避免背散射和实现类量子霍尔拓扑保护，破环互易性是必要的。一些系统通过引入额外的空间维度来模拟时间维度，但是这并不能提供真正的非互易性保护。还有一些传统的方法例如利用静态磁场偏置，但是在光学的频率下，磁光响应很弱。后来证明时间调制可以提供一个有效办法。但是调制较为复杂。为此提出了一种可能的方法，利用均匀泵浦场优化驱动的非线性系统。

       近日，来自德克萨斯大学奥斯汀分校电气和计算机工程系的Robert Duggan等人报道了一种方法，基于χ（3）非线性完全均匀的泵浦场，无需磁偏置并且在低损耗介电环境下能与常规集成光子系统兼容，实现了非互易拓扑保护，极大的简化了在硅兼容的平台类霍尔效应的拓扑保护的实现。相关工作发表在《Physical Review B》上。（成程）

文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.100303