論文の概要: Phonon-induced anomalous gauge potential for photonic isolation in frequency space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.03010v1
• Date: Fri, 7 Aug 2020 06:44:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 22:03:48.472590
• Title: Phonon-induced anomalous gauge potential for photonic isolation in frequency space
• Title（参考訳）: 周波数空間におけるフォトニック分離のためのフォノン誘起異常ゲージ電位
• Authors: Jianfan Yang, Luqi Yuan, Tian Qin, Fangxing Zhang, Yao Chen, Xiaoshun Jiang, Xianfeng Chen, Shanhui Fan and Wenjie Wan
• Abstract要約: フォトニックゲージポテンシャルは、電磁場における電子のような電荷中性光子を操作するために重要である。 ここでは、空間周波数空間における非反転ゲージ位相を持つフォノン誘起異常ゲージ電位を実験的に示す。 我々は、周波数領域にフォトニックアイソレータを構築し、周波数軸に沿って光の非相互伝播を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.173238771499381
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Photonic gauge potentials are crucial for manipulating charge-neutral photons like their counterpart electrons in the electromagnetic field, allowing analogous Aharonov-Bohm effect in photonics and paving the way for critical applications like photonic isolation. Normally, a gauge potential exhibits phase inversion along two opposite propagation paths. Here we experimentally demonstrate phonon-induced anomalous gauge potentials with non-inverted gauge phases in a spatial-frequency space, where quasi-phase-matched nonlinear Brillouin scatterings enable such unique direction-dependent gauge phases. Based on this scheme, we construct photonic isolators in the frequency domain permitting nonreciprocal propagation of light along the frequency axis, where coherent phase control in the photonic isolator allows switching completely the directionality through an Aharonov-Bohm interferometer. Moreover, similar coherent controlled unidirectional frequency conversions are also illustrated. These results may offer a unique platform for a compact, integrated solution to implement synthetic-dimension devices for on-chip optical signal processing.
• Abstract（参考訳）: フォトニックゲージポテンシャルは、電磁場中で電荷ニュートラルな光子を操作するのに不可欠であり、フォトニクスにおける類似のアハロノフ・ボーム効果を可能にし、フォトニック分離のような重要な応用への道を開く。 通常、ゲージポテンシャルは2つの反対の伝播経路に沿って位相反転を示す。 ここでは, 準位相整合非線形ブリルアン散乱が特異な方向依存ゲージ位相を可能にする空間周波数空間における非反転ゲージ位相を持つフォノン誘起異常ゲージポテンシャルを実験的に示す。 このスキームに基づいて、周波数軸に沿って光の非相互伝播を許容する周波数領域にフォトニックアイソレータを構築し、光ニックアイソレータのコヒーレント位相制御により、アハラロノフ・ボーム干渉計で完全に方向を切り替えることができる。 さらに、類似したコヒーレント制御一方向周波数変換も示す。 これらの結果は、オンチップ光信号処理のための合成ディメンションデバイスを実装するためのコンパクトで統合されたソリューションのためのユニークなプラットフォームを提供するかもしれない。

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