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Optics express2023Jan30Vol.31issue(3)

2次元SU-Schrieffer-Heegerモデルに高次コーナー状態を持つトポロジーレーザー

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

2次元(2D)SU-Schrieffer-Heeger(SSH)モデルの高次コーナー状態に基づく非線形非ヘルミティアトポロジーレーザーシステムが調査されます。クエンチダイナミクスによって記述されたこの非線形非ヘルミティアシステムのトポロジー特性は、通常の2D SSHモデルの特性と一致しています。トポロジフェーズでは、トポロジーコーナー状態に属するすべてのサイトは、格子のいずれかの部位にパルスが与えられたときに安定したレーザー光を放出し始めますが、格子が些細な位相にあるときにレーザー光は放出されません。さらに、2D SSHモデルの強力なカップリングユニットセルに、次の最大のニーグボール(NNN)カップリングが導入され、連続バンド構造にバンドギャップが開かれます。NNNカップリングのない2D SSHモデルの場合と同様に、NNNカップリングが摂動と見なされる場合、コーナーサイトは高次コーナーの堅牢性により安定したレーザー光を発する可能性があります。ただし、強い結合ユニットセル内のNNNカップリングの存在がテトラマーの制限の格子のように存在し、それぞれがそれぞれの格子光が放出されるため、刺激された部位の振幅は些細な位相でゼロに減少しません。コーナー。

2次元(2D)SU-Schrieffer-Heeger(SSH)モデルの高次コーナー状態に基づく非線形非ヘルミティアトポロジーレーザーシステムが調査されます。クエンチダイナミクスによって記述されたこの非線形非ヘルミティアシステムのトポロジー特性は、通常の2D SSHモデルの特性と一致しています。トポロジフェーズでは、トポロジーコーナー状態に属するすべてのサイトは、格子のいずれかの部位にパルスが与えられたときに安定したレーザー光を放出し始めますが、格子が些細な位相にあるときにレーザー光は放出されません。さらに、2D SSHモデルの強力なカップリングユニットセルに、次の最大のニーグボール(NNN)カップリングが導入され、連続バンド構造にバンドギャップが開かれます。NNNカップリングのない2D SSHモデルの場合と同様に、NNNカップリングが摂動と見なされる場合、コーナーサイトは高次コーナーの堅牢性により安定したレーザー光を発する可能性があります。ただし、強い結合ユニットセル内のNNNカップリングの存在がテトラマーの制限の格子のように存在し、それぞれがそれぞれの格子光が放出されるため、刺激された部位の振幅は些細な位相でゼロに減少しません。コーナー。

A nonlinear non-Hermitian topological laser system based on the higher-order corner states of the 2-dimensional (2D) Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model is investigated. The topological property of this nonlinear non-Hermitian system described by the quench dynamics is in accordance with that of a normal 2D SSH model. In the topological phase, all sites belonging to the topological corner states begin to emit stable laser light when a pulse is given to any one site of the lattice, while no laser light is emitted when the lattice is in the trivial phase. Furthermore, the next-nearest-neighbor (NNN) couplings are introduced into the strong-coupling unit cells of the 2D SSH model, which open a band gap in the continuous band structure. In the topological phase, similar to the case of 2D SSH model without NNN couplings, the corner sites can emit stable laser light due to the robustness of the higher-order corner states when the NNN couplings are regarded as the perturbation. However, amplitude of the stimulated site does not decay to zero in the trivial phase, because the existence of the NNN couplings in the strong-coupling unit cells make the lattice like one in the tetramer limit, and a weaker laser light is emitted by each corner.

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