基于非厄米环形腔阵列的周期性光子阻塞的实现研究

摘要

为进一步提升单光子发射效率并增加系统的调控维度,本文基于一维非厄米微环谐振腔链的结构特性与SSH拓扑模型的理论基础,探讨了非厄米环形腔阵列的拓扑相变规律与光子统计特性.首先,在一维非厄米微环谐振腔链中引入纳米粒子,以实现单一谐振腔中2个光学模式的相位调控,同时诱导系统发生周期性拓扑相变;然后,通过数值模拟系统本征频率分析了系统的能带结构与边缘态特性,并利用等时二阶关联函数探讨共振条件下的光子统计行为.研究表明:在拓扑非平庸相下,边界腔可形成受保护的单一手性模态,且该边缘态对弱参数的扰动具有强的鲁棒性.在共振条件下,光子反聚束效应随相对相位角呈周期性振荡,实现了强光子阻塞效应,同时增强了光子反聚束效应的可控性.本文研究结果可为实现可控的单光子源提供理论和技术参考.

关键词

光子阻塞 / 反聚束效应 / 非厄米环形腔阵列 / 拓扑