Topological supermodes in photonic crystal fiber.
Topological supermodes in photonic crystal fiber.
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DOI：
10.1126/sciadv.add3522
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发表时间：
2022-12-21
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影响因子：
13.6
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中科院分区：
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作者：
拓扑态通过与光、声或电子的传输不可分割地联系在一起的整数不变量，实现了富无序介质中的鲁棒传输。然而，在长度可扩展的平台（如光纤）中利用拓扑保护仍然是一个挑战。我们通过建模和实验证明，光纤在多个光导芯上承载拓扑超模。我们直接测量了表征体积的光子圈数不变量，并观察了可见光在米尺度上的拓扑引导。此外，纤维的机械灵活性使我们能够可逆地重新配置拓扑状态。当纤维弯曲时，我们发现边缘状态首先失去定位，然后由于无序而重新定位。我们设想光纤作为一个可扩展的平台来探索和利用光子网络中的拓扑效应。拓扑光子学用于设计结构光纤内部的鲁棒光模式。
Topological states enable robust transport within disorder-rich media through integer invariants inextricably tied to the transmission of light, sound, or electrons. However, the challenge remains to exploit topological protection in a length-scalable platform such as optical fiber. We demonstrate, through both modeling and experiment, optical fiber that hosts topological supermodes across multiple light-guiding cores. We directly measure the photonic winding number invariant characterizing the bulk and observe topological guidance of visible light over meter length scales. Furthermore, the mechanical flexibility of fiber allows us to reversibly reconfigure the topological state. As the fiber is bent, we find that the edge states first lose their localization and then become relocalized because of disorder. We envision fiber as a scalable platform to explore and exploit topological effects in photonic networks. Topological photonics is used to design robust modes of light inside structured optical fibre.
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MARCUSE, D
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