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Direct observation of exceptional points in photonic crystal by cross-polarization imaging in momentum space

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作者
Viet Anh Nguyen,Viet Hoang Le,Eirini Sarelli,Loïc Malgrey,Д. Т. Луу,Ha Linh Chu,Truong Tuan Vu,Cong Quang Tong,Đình Lãm Vũ,Christian Seassal,Quynh Le‐Van,Hai Son Nguyen
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:123 (19) 被引量:6
标识
DOI:10.1063/5.0175024
摘要

This study explores exceptional points (EPs) in photonic crystals (PhCs) and introduces an experimental technique for their single-shot observation. Exceptional points are spectral singularities found in non-Hermitian systems, such as leaky PhC slabs. However, directly observing EPs in PhC systems using regular reflectivity spectroscopy is a considerable challenge due to interference between guided resonances and background signals. In this work, we present a simple, nondestructive technique that employs crossed polarizations to directly observe EPs in momentum-resolved resonant scattering. This approach effectively suppresses the background signal, enabling exclusive probing of the guided resonances where EPs manifest. Our results demonstrate the formation of EPs in both energy-momentum mapping and isofrequency imaging. All experimental findings align seamlessly with numerical simulations and analytical models. Our approach holds great potential as a robust tool for studying non-Hermitian physics in the PhC platform.
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