High‐Performance Chiral Mode Switching Devices Using Silicon Metamaterial Waveguides Beyond 1.55 µm

带宽(计算) 超材料 材料科学 光电子学 传输(电信) 模式(计算机接口) 光通信 光学 物理 计算机科学 电信 操作系统
作者
Kang Li,Hejie Peng,Siwei Wang,Qiyuan Yi,Lin Chen,Yu Zhang,Jinwei Zeng,Jian Wang
出处
期刊:Laser & Photonics Reviews [Wiley]
标识
DOI:10.1002/lpor.202401344
摘要

Abstract Dynamically encircling exceptional points (EPs) in non‐Hermitian systems has garnered considerable attention for enabling chiral mode switching, where the nature of the output mode is determined solely by the encircling handedness. However, typical chiral transmission devices primarily operate within the 1.55 µm waveband and encounter the wavelength‐dependent mode mismatch, which constrains operational range and degrades mode purity. In this study, we address these limitations by introducing metamaterial waveguides to tailor the requisite optical properties and achieve ultra‐broad‐bandwidth and ultra‐high‐purity chiral mode switching at 1.55 µm and beyond. Simulation results spanning the optical communication and 2 µm wavebands show near‐unity transmission efficiency and high mode purity (> 98.8%) across a record 500 nm bandwidth. Moreover, experimental results at 2 µm waveband reveal an average transfer efficiency of < 1 dB and high mode purity exceeding 95% within a setup‐limited bandwidth of 85 nm. This work paves the way for achieving high‐efficiency and high‐purity chiral transmission devices in the near/mid‐infrared ranges, presenting compelling prospects for future practical EP‐based devices and applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Hello应助suiyi采纳,获得10
1秒前
赖林发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
一米八完成签到,获得积分10
3秒前
科目三应助是个哑巴采纳,获得10
3秒前
4秒前
syl完成签到,获得积分10
4秒前
Tuniverse_发布了新的文献求助10
4秒前
小池同学发布了新的文献求助10
4秒前
从容雅柏完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
xht发布了新的文献求助10
6秒前
摸鱼帝王完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
饱饱完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
zss发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
夏召庆发布了新的文献求助10
8秒前
健身哥发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
小池同学完成签到,获得积分10
10秒前
从容雅柏发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Propitious完成签到 ,获得积分10
11秒前
麻祖完成签到 ,获得积分10
11秒前
千空发布了新的文献求助10
11秒前
小伍完成签到,获得积分10
11秒前
suiyi发布了新的文献求助10
11秒前
Orange应助zlf采纳,获得10
12秒前
szj发布了新的文献求助10
12秒前
陈真完成签到,获得积分10
12秒前
赖林完成签到,获得积分10
12秒前
一个酸葡萄干完成签到,获得积分10
13秒前
逻辑猫完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.) 400
Refractory Castable Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5205400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4384092
关于积分的说明 13652042
捐赠科研通 4242237
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2327262
邀请新用户注册赠送积分活动 1325047
关于科研通互助平台的介绍 1277269