Polarization Singularities of Photonic Quasicrystals in Momentum Space

准晶 准周期函数 物理 引力奇点 极化(电化学) 光子晶体 位置和动量空间 光子学 量子力学 凝聚态物理 物理化学 化学
作者
Zhiyuan Che,Yanbin Zhang,Wenzhe Liu,Maoxiong Zhao,Jiajun Wang,Wenjie Zhang,Fang Guan,Xiaohan Liu,Wei Liu,Lei Shi,Jian Zi
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:127 (4) 被引量:38
标识
DOI:10.1103/physrevlett.127.043901
摘要

We report the observation of polarization singularities in momentum space of 2D photonic quasicrystal slabs. Supercell approximation and band-unfolding approach are applied to obtain approximate photonic dispersions and the far-field polarization states defined on them. We discuss the relations between the topological charges of the polarization vortex singularities at $\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}$ points and the symmetries of photonic quasicrystal slabs. With a perspective of multipolar expansions for the supercell, we confirm that the singularities are protected by the point-group symmetry of the photonic quasicrystal slab. We further uncover that the polarization singularities of photonic quasicrystal slab correspond to quasibound states in the continuum with exceptionally high-quality factors. Polarization singularities of different topological charges are also experimentally verified. Our Letter introduces core concepts of optical singularities into quasiperiodic systems, providing new platforms for explorations merging topological and singular optics.
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