Synthetische dimensies in fotonica bieden opwindende nieuwe manieren om licht te manipuleren, om fysieke fenomenen met exotische verbindingen te bestuderen en om hoger-dimensionale fysica te verkennen. Dynamisch gemoduleerde ringresonatorsystemen, waarbij resonantiemodi zijn gekoppeld om een ​​synthetische frequentiedimensie te construeren, kunnen een grote experimentele flexibiliteit en herconfigureerbaarheid bieden.

De constructie van complexe synthetische roosters, zoals Lieb-roosters en honingraatroosters in meerdere ringen, zal leiden tot rijke mogelijkheden voor het verkennen van exotische fysieke fenomenen die momenteel alleen in het theoretische rijk bestaan, zoals pariteit-tijd-faseovergang in niet-Hermitische systemen en hoger -orde topologieën. Op weg naar experimentele constructie van meer gecompliceerde multiringroosters, is het creëren van synthetische frequentieruimtesystemen in twee ringen van verschillende lengte een belangrijke stap.

Zoals gemeld in Geavanceerde fotonica , heeft een team van onderzoekers van de Shanghai Jiao Tong University onlangs een synthetisch stub-rooster langs de frequentiedimensie geconstrueerd. Ze gebruikten twee gekoppelde ringen van verschillende lengtes, terwijl de grotere ring dynamische modulatie onderging. Hun studie, die de eerste dergelijke experimentele demonstratie was, observeerde en verifieerde de intrinsieke fysieke eigenschappen van dergelijke roosters, met name het natuurlijke bestaan ​​van de platte (dispersieloze) band. Ze observeerden ook de moduslokalisatie in de buurt van de platte band. Dergelijke platte banden in de synthetische ruimte kunnen verder worden aangepast door langeafstandskoppelingen in de modulatie te introduceren, die overgangen van platte naar niet-platte banden mogelijk maken, voor dynamische controle van licht.

Door selectief de invoer- en uitvoerpoorten voor excitaties en transmissiemetingen te kiezen, waren ze bovendien in staat om verschillende bandstructuurpatronen waar te nemen. Dergelijke resultaten verschillen opmerkelijk van eerdere werken op vlak-bandfysica. Ze onthullen dat signalen in het systeem optische informatie van superpositiemodi in synthetische frequentiedimensies kunnen dragen.

Deze demonstratie van exotische lichtmanipulatie kan essentiële toepassingen van optische communicatie mogelijk maken in op glasvezel gebaseerde of on-chip resonatoren. Het werk is mogelijk ook een belangrijke mijlpaal:de constructie van het stomprooster in twee gekoppelde ringen van verschillende lengtes bewijst de experimentele haalbaarheid van het verbinden van meerdere ringen van verschillende typen om complexe roosters te construeren voorbij lijn- of vierkante geometrie in de synthetische ruimte. De auteurs verwachten dat hun resultaten de weg kunnen banen voor toekomstige experimentele realisatie van eerdere theoretische voorstellen. + Verder verkennen

De experimentele demonstratie van topologische dissipatie in fotonische resonatoren