Nonspecular effects in the vicinity of a photonic Dirac point
Nonspecular effects in the vicinity of a photonic Dirac point
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光子狄拉克点附近的非镜面效应
DOI：
10.1103/physreva.103.023522
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发表时间：
2021-02
影响因子：
2.9
通讯作者：
Hailu Luo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qiang Yang;Wenhao Xu;Shizhen Chen;Shuangchun Wen;Hailu Luo
由于各种拓扑光子超材料的构建，狄拉克简并已经实现，并提供了一个重要的机会来研究光在独特光学界面上的非镜面效应[Goos-H\ \ anchen （GH）和Imbert-Fedorov （IF）位移]。本文提出了一个一般的、精确的模型来探讨光子狄拉克点对狄拉克超材料非镜面效应的影响。在此模型的基础上，发现了高斯光束在光子狄拉克点附近反射时的巨大非镜面效应。我们证实了巨大的非镜面效应是由狄拉克点引起的布鲁斯特角和临界角之间的简并造成的。此外，在狄拉克点产生涡旋光束的能力也得到了简单的验证。我们认为我们的工作具有潜在的意义，可以为狄拉克点，甚至其他简并点的测量提供参考。此外，我们的精确模型也可用于描述其他类似光子系统中的非镜面效应。
Since the construction of various topological photonic metamaterials, the Dirac degeneracy has been realized and provides a crucial opportunity to investigate the nonspecular effects [Goos-H\"anchen (GH) and Imbert-Fedorov (IF) shifts] of light at the unique optical interface. In this paper, we furnish a general and precise model to explore how photonic Dirac point affects nonspecular effects in Dirac metamaterial. Based on this model, the giant nonspecular effects are discovered when a Gaussian beam reflects in the vicinity of a photonic Dirac point. We confirm that the giant nonspecular effects are the consequence of degeneracy between Brewster angles and critical angle caused by the Dirac point. Furthermore, the ability to generate a vortex beam at the Dirac point has also been simply verified. We believe that our work is of underlying significance, and may be served as a reference for the measurement of Dirac point, even other degenerate points. Moreover, our precise model can also be used to describe the nonspecular effects in other analogous photonic systems.
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Tianyi Yu;Honggen Li;Z. Cao;Yi Wang;Q. Shen;Ying He
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W. Kort-Kamp;Nikolai A. Sinitsyn;D. Dalvit