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Enregistrement W4404542265 · doi:10.1038/s41566-024-01564-2

Topological orbital angular momentum extraction and twofold protection of vortex transport

2024· article· en· W4404542265 sur OpenAlex
Zhichan Hu, Domenico Bongiovanni, Ziteng Wang, Xiangdong Wang, Daohong Song, Jingjun Xu, Roberto Morandotti, Hrvoje Buljan, Zhigang Chen

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueNature Photonics · 2024
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueOrbital Angular Momentum in Optics
Établissements canadiensInstitut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesCanadian Network for Research and Innovation in Machining Technology, Natural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésPhysicsTopological quantum numberDisclinationVortexTopology (electrical circuits)Angular momentumTopological defectOptical vortexVorticityZero modeQuantum mechanicsClassical mechanicsOpticsLiquid crystal

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Vortex phenomena are ubiquitous in nature. In optics, despite the availability of numerous techniques for vortex generation and detection, topological protection of vortex transport with desired orbital angular momentum (OAM) remains a challenge. Here, by use of topological disclination, we demonstrate a scheme to confine and guide vortices featuring arbitrary high-order charges. Such a scheme relies on twofold topological protection: a non-trivial winding in momentum space due to chiral symmetry, and a non-trivial winding in real space due to the complex coupling of OAM modes across the disclination structure. We unveil a vorticity-coordinated rotational symmetry, which sets up a universal relation between the vortex topological charge and the rotational symmetry order of the system. As an example, we construct photonic disclination lattices with a single core but different Cn symmetries and achieve robust transport of an optical vortex with preserved OAM solely corresponding to one selected zero-energy vortex mode at the mid-gap. Furthermore, we show that such topological structures can be used for vortex filtering to extract a chosen OAM mode from mixed excitations. Our results illustrate the fundamental interplay of vorticity, disclination and higher-order topology, which may open a new pathway for the development of OAM-based photonic devices such as vortex guides, fibres and lasers. Topological protection in disclination lattices that relies on non-trivial winding in momentum space and real space is used to confine and guide vortices that feature arbitrary high-order charges. This approach could help in the development of orbital angular momentum-based photonic devices.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,398
Score d'incertitude au seuil0,519

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,255
Écart entre enseignants0,249 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle