REVIEW ARTICLE

Topological photonic crystals: a review

Hongfei WANG, Samit Kumar GUPTA, Biye XIE, Minghui LU

2020, 13(1): 50-72

https://doi.org/10.1007/s12200-019-0949-7

【推荐理由】

相比于电子系统拓扑物理的研究，光学平台具有许多优势，如可控的光子相互作用、丰富的耦合机制、便捷的样品制备和实验测量等。在过去的几十年里，拓扑光子晶体为光的传播和操纵开辟了一个新的平台。由于存在拓扑特性可控的能带结构，光子晶体产生了各种新奇的物理性质和光学现象，进一步促进了这一领域的发展。此外，由于拓扑光子晶体根本上是光子系统，一些光学效应如非线性效应、增益与损耗、光传输、各向异性或双各向异性、量子光学等有望进一步加深人们对拓扑输运调控的物理认识，引发人们对未来拓扑光学应用的期待。本综述论文以不同的材料特性为基础对拓扑光子晶体进行归纳总结，基于全介质材料、金属材料、光环形谐振器、本文介绍了拓扑光子晶体领域最新研究进展：基于不同的材料平台，介绍了全介质材料、金属材料，环形谐振腔、耦合波导阵列等系统基本的拓扑光调控物理内涵和奇特的输运现象。另外还介绍了一些最新的拓扑物理概念和交叉学科研究的情况，如高阶拓扑物理、非线性拓扑物理、非厄米拓扑物理、机器学习拓扑器件设计、拓扑Fano共振等。揭示了拓扑光子晶体在操纵光输运方面的巨大应用潜力。

【图片摘要】