清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Topological orbital angular momentum extraction and twofold protection of vortex transport

角动量 物理 涡流 旋涡 拓扑(电路) 经典力学 工程类 机械 电气工程
作者
Zhichan Hu,Domenico Bongiovanni,Ziteng Wang,Xiangdong Wang,Daohong Song,Jingjun Xu,Roberto Morandotti,Hrvoje Buljan,Zhigang Chen
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41566-024-01564-2
摘要

Vortex phenomena are ubiquitous in nature. In optics, despite the availability of numerous techniques for vortex generation and detection, topological protection of vortex transport with desired orbital angular momentum (OAM) remains a challenge. Here, by use of topological disclination, we demonstrate a scheme to confine and guide vortices featuring arbitrary high-order charges. Such a scheme relies on twofold topological protection: a non-trivial winding in momentum space due to chiral symmetry, and a non-trivial winding in real space due to the complex coupling of OAM modes across the disclination structure. We unveil a vorticity-coordinated rotational symmetry, which sets up a universal relation between the vortex topological charge and the rotational symmetry order of the system. As an example, we construct photonic disclination lattices with a single core but different Cn symmetries and achieve robust transport of an optical vortex with preserved OAM solely corresponding to one selected zero-energy vortex mode at the mid-gap. Furthermore, we show that such topological structures can be used for vortex filtering to extract a chosen OAM mode from mixed excitations. Our results illustrate the fundamental interplay of vorticity, disclination and higher-order topology, which may open a new pathway for the development of OAM-based photonic devices such as vortex guides, fibres and lasers. Topological protection in disclination lattices that relies on non-trivial winding in momentum space and real space is used to confine and guide vortices that feature arbitrary high-order charges. This approach could help in the development of orbital angular momentum-based photonic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
喜悦的凌晴完成签到 ,获得积分10
7秒前
hzauhzau完成签到 ,获得积分10
21秒前
嗨喽完成签到,获得积分10
33秒前
shanglei发布了新的文献求助10
35秒前
lling完成签到 ,获得积分10
43秒前
松松完成签到 ,获得积分10
54秒前
吃的饱饱呀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fabius0351完成签到 ,获得积分10
1分钟前
孟祥合完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
闪闪飞机发布了新的文献求助10
1分钟前
minnie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dangdang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欧耶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
honting完成签到,获得积分10
1分钟前
扣子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
素和姣姣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fang完成签到,获得积分10
2分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
2分钟前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
2分钟前
牛马完成签到,获得积分10
2分钟前
潇洒的惋清应助闪闪飞机采纳,获得10
2分钟前
记上没文献了完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
tszjw168完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小龙仔123完成签到 ,获得积分10
3分钟前
ty完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Heart_of_Stone完成签到 ,获得积分10
3分钟前
上官若男应助科研通管家采纳,获得30
3分钟前
HGQ完成签到,获得积分10
3分钟前
苏亚婷完成签到,获得积分10
4分钟前
艳艳宝完成签到 ,获得积分10
4分钟前
洋洋完成签到,获得积分10
4分钟前
shanglei完成签到,获得积分10
4分钟前
852应助ling361采纳,获得10
4分钟前
海阔天空完成签到 ,获得积分0
4分钟前
4分钟前
fishss完成签到,获得积分10
4分钟前
悦悦完成签到 ,获得积分20
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The politics of sentencing reform in the context of U.S. mass incarceration 1000
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407746
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226877
关于积分的说明 17449393
捐赠科研通 5460555
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885550
邀请新用户注册赠送积分活动 1861931
关于科研通互助平台的介绍 1701951