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近年来，奇偶时间（PT）对称系统的性质被揭示，实现了许多违反直觉的现象[1]。特别是在 PT 对称系统中环绕异常点 (EP) 进行非对称模式切换，因其在手性器件设计中的潜力而备受关注。在光子系统中，参数沿 EP 环路的动态变化通常是沿着光在波导中的传播方向实现的，用于不对称模式切换[2-5]。这种手性动力学为光学模式控制提供了一种新方法。
在偏振操纵领域，用于不对称偏振切换的环绕 EP 已经被 Absar U. Hassan 及其同事[6]在理论上得到验证。此外，他们认为这种现象可以用来实现光学全偏振器，并在理论上演示了一个原型，其中通过改变具有倾斜侧壁的波导的宽度来实现 EP 周围的参数变化。如图 1(a) 所示，与传统的偏振器不同，所提出的全偏振器将正交偏振态旋转到传输轴，并呈现不同的传输轴进行正向和反向传播。
该工作为手性偏振切换奠定了理论基础。之后，Lopez-Galmiche 等人通过实验证明了这种全偏振器的概念。2020年基于光纤电路[7]。利用调制器的双折射实现系统参数的调整。2021 年，Khurgin 等人。还实现了这种基于空间光学元件的全偏振器[8]。通过调整波片和光衰减器实现环绕的EP演化。这些成功为偏振操纵提供了一种新方法，并鼓励人们进一步挖掘不对称偏振切换的潜力。如今，集成光子系统迅速崛起，成为光通信[9]、计算[10]、神经网络[11]等领域最流行的平台之一。因此，
最近，Wei 和他的同事报道了在反 PT 对称系统中的不对称偏振切换的突破，并将这种现象用作片上手性偏振器[12]。课题组利用反PT对称体系中起始态的非对称特性[13]（图1（b）），实现了TE模与TM模之间的手性切换。此外，还进行了通信实验来演示使用这种手性偏振器的偏振格式化功能，其中偏振编码的数据可以根据传播方向格式化为特定的状态。本工作将手性偏振切换扩展到集成光学系统领域，并将其应用于光通信实验。
参考
[1] Özdemir Ş K、Rotter S、Nori F 等。奇偶时间对称性和光子学中的异常点。Nat Mater, 2019, 18, 783
[2] 多普勒 J、Mailybaev AA、Böhm J 等人。动态环绕非对称模式切换的异常点。自然, 2016, 537, 76
[3] Yoon JW、Choi Y、Hahn C 等人。在整个光通信频带上围绕一个异常点的时间不对称循环。自然, 2018, 562, 86
[4] 刘启杰，李思生，王斌，等。通过环绕移动异常点，在紧凑型硅芯片上实现高效模式传输。Phys Rev Lett, 2020, 124, 153903
[5] 李AD，董JJ，王J，等。哈密顿量跳跃用于在环绕异常点中进行有效的手性模式切换。Phys Rev Lett, 2020, 125, 187403
[6] Hassan AU、Zhen B、Soljačić M 等人。动态环绕异常点：精确演化和极化状态转换。Phys Rev Lett, 2017, 118, 093002
[7] Lopez-Galmiche G、Lopez Aviles HE、Hassan AU 等。通过包围特殊点的全偏振器动作。激光和电光会议，2020，FM1A.3
[8] Khurgin JB、Sebbag Y、Edrei E 等人。使用不完美（泄漏）光子组件模拟异常点包围：非对称模式切换和全偏振器动作。光学, 2021, 8, 563
[9] 孙 SH，何 MB，徐美，等。混合硅和铌酸锂调制器。IEEE J Sel Top Quantum Electron, 2021, 27, 1
[10] 周华乐，赵永辉，徐国华，等。PageRank 算法的芯片级光学矩阵计算。IEEE J Sel Top Quantum Electron, 2020, 26, 1
[11] 沉 Y，北卡罗来纳州哈里斯，Skirlo S，等。具有相干纳米光子电路的深度学习。Nat Photonics, 2017, 11, 441
[12] 魏永新，周华乐，陈友腾，等。反奇偶时间对称性启用了片上手性偏振器。光子研究, 2021, 10, 76
[13] Zhang XL，Jiang T，Chan C T. 动态环绕反奇偶时间对称系统中的异常点：对称破缺模式的非对称模式切换。光科学应用, 2019, 8, 88
点击阅读仇成伟教授文章：
邱成伟
J. 半导体。 2022, 43(5): 050401, doi: 10.1088/1674-4926/43/5/050401
作者简介
仇成伟，新加坡国立大学电子与计算工程系院长讲席，教授博士生导师。
获得新加坡首届麻省理工奖（35麻东南亚、澳洲岁月科研奖、NUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUSUS新星奖、SPI新星奖）研究、新加坡工程奖学金青年奖、科研、新加坡工程奖青年奖、省物理研究所世界科学奖章等。
2003年在科技大学获创业开始，2007年大学和法国巴黎电力大学（联合培养）在新加坡中学获1008-2009年在新加坡国立中学，2008年-2009年在新加坡省物理学院从事博士研究，20年国立大学工作。
以主要作者在物理、学和类论文期刊上连续发表主要电磁波研究，纳米传播和纳米光子传播和光传播的国际期刊，2019年至2021年三年以来，科睿科被收录的副编主，收录了先进的研究和美国JOYSA B，Photonics的副编，Photonics的主编，Photonics的主编，同时La和Photonics Review、 Materials和ACS Photonics期刊的顾问。
