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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/1847| Topological phenomena in active arrays | |
| Erika Colín Ulloa | |
| José Javier Sánchez Mondragón Demetrios Christodoulides | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Microring resonators Parity time symmetry Topology | |
| One of the most exciting developing fields in optics is the non-Hermitian topological photonics theory. This new field not only promises the understanding of the theoretical properties of non-Hermitian systems, but has also generated the possibility to develop more efficient materials. This new field have emerged from the merging of two frontiers research fields. One is the study of non-Hermitian Hamiltonians that has led to the study of the Parity-time symmetry theory (PT). Its application in Optics has originated diverse applications such as, invisibility metamaterials and metasurfaces and single mode selection, to selection a few. The second one is the application of topological concepts in physical systems. The main objective of this work is to analyze a topological system with PT symmetry. The conditions where the PT symmetry and the topological properties are conserved in this theoretical model are determined. The PT symmetry and the topology of a system have transition phases. In a PT symmetric system, it is called unbroken phase when the eigenvalues of the system are completely real and it is called broken phase when the symmetry is no longer fulfilled and generates imaginary eigenvalues. In the case of a topological system, the system presents the trivial topological phase and the non-trivial phase. We will study the relation between the PT symmetry phases and the non-trivial phase of the topological system. To achieve the main goal, the work is divided into two parts:
*An optical PT symmetric system made by two coupled microring resonators are analyzed. Through this model, the broken and unbroken PT phases are verified.
* Finally, through a finite SSH array composed of microrings resonators, we study the conditions to have PT symmetry in the system. The model analyzed has been taken from the work of M. Parto, et.al., Phys. Rev. Lett. 120, 113901 (2018).
We corroborate that the system satisfies indeed the PT symmetry and topological conditions.
Uno de los campos en desarrollo más emocionantes de la óptica es la fotónica topológica no Hermitiana. Este nuevo campo no solo promete la comprensión de las propiedades teóricas de los sistemas no Hermitianos, sino que también ha generado la posibilidad de desarrollar materiales más eficientes. Este nuevo campo ha surgido de la fusión de dos campos de investigación de frontera. Uno es el estudio de Hamiltonianos no Hermitianos que ha llevado al estudio de la teoría de la simetría de paridad-tiempo (PT). Su aplicación en óptica ha originado diversas aplicaciones, Tales como, invisibilidad en metamateriales y metasuperficies, selección de modo único, por ejemplo. El segundo es la aplicación de conceptos topológicos en sistemas físicos. El objetivo principal de este trabajo es analizar la simetría PT en un arreglo topológico. Se determinarán las condiciones en las que la simetría PT y las propiedades topológicas se conservan en este modelo teórico. La simetría PT y la topología de un sistema muestran fases de transición. En un sistema PT simétrico, se denomina fase no rota cuando los valores propios del sistema son completamente reales y fase rota cuando la simetría PT ya no se cumple y genera valores propios imaginarios. En el caso de un sistema topológico, el sistema presenta la fase topológica trivial y la fase no trivial, la última será analizada. Estudiaremos la relación entre las fases de simetría PT y la fase no trivial del sistema topológico. Para lograr el objetivo principal, el trabajo está dividido en dos partes: * Estudio de un sistema óptico PT simétrico hecho por dos microanillos resonadores acoplados. A través de este modelo, se verificarán las fases PT no rota y rota. * Finalmente, a través de un arreglo SSH formado por microanillos resonadores, se estudiarán las condiciones para que exista simetría PT. El modelo analizado ha sido tomado del trabajo de M. Parto, et.al., Phys. Rev. Lett. 120, 113901 (2018). Corroboraremos que el sistema satisface tanto la simetría PT como el comportamiento topológico. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2019-02 | |
| Tesis de maestría | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Colín Ulloa, E., (2019), Topological phenomena in active arrays, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| ÓPTICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Óptica |
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