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World File Search System散射矩阵
散射矩阵方法，用于对谷光子晶体中拓扑保护进行定量评估
图1：（a）TPC的几何形状以及相互空间和相关的高对称点的表示。（b）每个原始细胞内两个孔的TPC的分散图（黑色）或不同的（红色）半径1和R 2。（c）浆果曲率和山谷Chern数模拟了为疾病的TPC（r 1 = 180 nm和r 2 = 80 nm）。（d）边缘模式的色散曲线（实心蓝线）沿着胡须界面在两个半偶然的镜像对称TPC之间，平行于γk方向（浅蓝色背景表示投射的散装模式）。实心红线显示无限TPC的分散曲线。插图比较界面的FBZ（厚蓝线与长度为2π/b 0）和无限TPC的FBZ。（e）模拟（左图）中使用的典型单元电池和边缘模式的磁场振幅的分布（右图）。
散射矩阵方法，用于对谷光子晶体中拓扑保护进行定量评估
具有高拓扑保护的光子晶体波导的实现，可以防止缺陷引起的散射。应该通过通过低损失和反射的尖锐弯曲来利用引导来设计非常紧凑的设备。在这项工作中，我们使用山谷拓扑三角谐振器耦合到输入波导，以评估在尖锐弯曲或拆分器（如拆分器之类的路由元件）之间具有相反螺旋性的螺旋拓扑边缘模式之间的转换。为此，我们首先通过数值模拟在腔角处的向后散射或在输入波导和腔之间的分离器上的螺旋转换而传播的向后散射存在。我们显示了这种过程发生的证据，尤其是在尖锐的角落，从而导致传输最小值和分裂共振，否则不存在。为了评估与此效应相关的小耦合系数，然后引入了基于散射矩阵在分裂器和谐振器的角落的精确参数化的现象学模型。通过与数值模拟进行比较，我们能够量化尖锐的弯曲和分裂器处的螺旋度转换。最后，我们使用获得的现象学参数集与基于Sierpi´nski Triangle构造的分形型腔的完整数值模拟将模型的预测与完整的数值模拟进行比较。我们表明，该协议总体上是好的，但在最小的三角形组成的腔中显示出更多的差异。我们的结果表明，即使在免于几何和结构缺陷的系统中，在拐角，尖锐的弯曲和裂缝方面，螺旋性转化也不可以忽略不计。但是，可以通过一种现象学方法来实现更简单但预测的计算，从而可以模拟超出标准数值方法的非常大的设备，这对于光子设备的设计至关重要，这些光子设备通过电磁波的拓扑传导来收集紧凑性和低损失。
通过散射矩阵方法实现非线性散射介质中的非线性谐波操控
摘要。由于介质不均匀性而导致的波（例如光）的散射在物理学中普遍存在，并且被认为对许多应用有害。波前整形技术是一种强大的工具，可以消除散射并通过非均匀介质聚焦光，这对于光学成像、通信、治疗等至关重要。基于散射矩阵 (SM) 的波前整形在处理线性区域中的动态过程中非常有用。然而，在非线性介质中控制光的这种方法的实现仍然是一个挑战，至今尚未被探索。我们报告了一种确定具有二阶非线性的非线性散射介质的 SM 的方法。我们通过实验证明了其在波前控制中的可行性，并通过强散射二次介质实现了非线性信号的聚焦。此外，我们表明该 SM 的统计特性仍然遵循随机矩阵理论。非线性散射介质的散射矩阵方法为非线性信号恢复、非线性成像、微观物体跟踪和复杂环境量子信息处理开辟了道路。