近日,郑宁团队和北京环境特性研究所的李粮生研究员,在《Chinese Physics B》发表题为“Merging and separation of polarization singularities in complex lattices”的文章。团队发现在单层复合晶格中连续域中束缚态(Bound states in the continuum, BICs)的周围存在丰富的远场极化奇点演化,这为操控极化奇点提供了一种新的自由度,在辐射调制和奇异光学领域极具前景。博士研究生王梦瑶为论文的第一作者,郑宁老师,李粮生研究员和刘鹏老师为论文的共同通讯。
BICs和圆偏振态(Circularly polarized states, CPSs)作为远场极化奇点,通常通过控制光子晶体的几何参数,可以观察到它们在动量空间中的演化,这在光学和光子学领域展现出巨大的潜力。在本文中,作者揭示了基于复合晶格,可以在保持晶格对称性的同时灵活操控远场极化奇点。其中,位于Γ点的BIC的拓扑电荷跳变可以产生新的BICs或CPSs。在非Γ点,BIC可以由两个CPSs的碰撞产生。随着晶格厚度的增加,这个BIC将与位于Γ点的BIC相遇,最终形成合并BICs。BICs的合并可以诱发拓扑电荷转变,并在Γ点附近宽波矢范围内产生超高的品质因数(Q)。重要的是,人们可以通过实验获得合并BICs和超高Q值的圆极化,这些在增强光与物质相互作用、手性响应以及提高光学器件性能方面具有重要的应用价值。
原文链接:http://dx.doi.org/10.1088/1674-1056/ada9da