論文の概要: Bound states in the continuum induced via local symmetries in complex structures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.09682v1
• Date: Sat, 14 Oct 2023 23:41:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-18 01:55:24.598670
• Title: Bound states in the continuum induced via local symmetries in complex structures
• Title（参考訳）: 複素構造における局所対称性による連続体における境界状態
• Authors: Cheng-Zhen Wang, Ulrich Kuhl, Adin Dowling, Holger Schanz, Tsampikos Kottos
• Abstract要約: 連続体(BIC)における境界状態は、伝播波と離散周波数に対応する空間的局所波との間のスペクトル分離を仮定する従来の知恵を無視する。 理論的には、BICは異なる機構、すなわち、大域対称性を含まない複素系の一部に場濃度を強制する局所対称性に依存している。 複雑な波動系におけるBICを実現する代替手段は、高いQ$モードを必要とする非線形相互作用のセンシング、ラシング、強化といった応用に有用である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bound states in the continuum (BICs) defy conventional wisdom that assumes a spectral separation between propagating waves, that carry energy away, and spatially localized waves corresponding to discrete frequencies. They can be described as resonance states with infinite lifetime, i.e., leaky modes with zero leakage. The advent of metamaterials and nanophotonics allowed the creation of BICs in a variety of systems. Mainly, BICs have been realized by destructive interference between outgoing resonant modes or exploiting engineered global symmetries that enforce the decoupling of a symmetry-incompatible bound mode from the surrounding radiation modes. Here, we introduce theoretically BICs relying on a different mechanism, namely local symmetries that enforce a field concentration on a part of a complex system without implying any global symmetry. We experimentally implement such BICs using microwaves in a compact one-dimensional photonic network and show that they emerge from the annihilation of two topological singularities, a zero and a pole, of the measured scattering matrix. Our alternative for achieving BICs in complex wave systems may be useful for applications like sensing, lasing, and enhancement of nonlinear interactions that require high-$Q$ modes.
• Abstract（参考訳）: 連続体(BIC)における境界状態は、伝播波と離散周波数に対応する空間的局所波との間のスペクトル分離を仮定する従来の知恵を無視する。 これらは無限寿命の共振状態、すなわちリークゼロのリークモードとして記述することができる。 メタマテリアルやナノフォトニクスの出現により、様々なシステムでBICが作られるようになった。 主に、BICは、外部共振モード間の破壊的な干渉や、周囲の放射モードから対称性非互換な境界モードの分離を強制するエンジニアリングされたグローバル対称性によって実現されている。 ここでは、理論上、BICは異なるメカニズム、すなわち、大域対称性を含まない複素系の一部に場集中を強制する局所対称性に依存している。 本研究では,マイクロ波を1次元フォトニックネットワークに実装し,測定した散乱行列の2つの位相特異点,零点と極点の消滅から生じることを示す。 複雑な波動系におけるBICを実現する代替手段は、高いQ$モードを必要とする非線形相互作用のセンシング、ラシング、強化といった応用に有用である。

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