1 西北工业大学物理科学与技术学院，陕西 西安 710072
2 军事科学院国防科技创新研究院，北京 100071
奇异点是非厄米系统中的奇点，由两个或多个特征值及其相应的特征向量同时简并产生。超表面是在亚波长尺度上构建的二维人工电磁材料，其结构和性能的人工可设计性为研究非厄米现象提供了新的途径。本文首先介绍了非厄米系统和奇异点的基本理论并概述了奇异点的最新研究进展，之后介绍了超表面奇异点太赫兹传感的研究进展，最后总结了奇异点传感仍然存在的问题，并展望其发展趋势。
超表面 奇异点 太赫兹 传感 激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0316003
Author Affiliations
Abstract
1 MOE Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics, School of Physics, Nankai University, Tianjin 300071, China
2 College of Physics and Materials Science, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China
3 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
We show that inhomogeneous waveguides of slowly varied parity-time (PT) symmetry support localized optical resonances. The resonance is closely related to the formation of exceptional points separating exact and broken PT phases. Salient features of this kind of non-Hermitian resonance, including the formation of half-vortex flux and the discrete nature, are discussed. This investigation highlights the unprecedented uniqueness of field dynamics in non-Hermitian systems with many potential adaptive applications.
resonance exceptional points parity-time symmetry quantum optics Chinese Optics Letters
2021, 19(7): 073601
奇异点是非厄米系统中的特殊点，奇异点附近的参数空间会出现很多新奇的物理现象。超表面是物理学近年来兴起的一个研究热点，人们基于超表面的平台已经设计实现了大量性能优越的器件。超表面的出现为研究奇异点提供了一个易操作的平台，通过精确控制超表面的结构参数，可以方便地研究奇异点周围的参数空间。研究超表面中的奇异点也为研究新的物理规律提供了基础的平台，文中首先介绍了奇异点和超表面中的奇异点的基本理论，之后介绍了超表面中奇异点的最新研究进展，最后对目前该领域亟待解决的问题进行了分析总结，对该领域的发展进行了展望。
奇异点 非厄米系统 超表面 exceptional points non-Hermitian systems metasurface 红外与激光工程
2020, 49(9): 20201029
1 南开大学电子信息与光学工程学院微电子工程系, 天津 300350
2 天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室, 天津 300350
3 天津师范大学物理与材料科学学院, 天津 300387
4 南开大学电子信息与光学工程学院, 现代光学研究所, 天津 300350
奇异点是非厄米系统参数空间中至少两个本征值和相应本征态同时简并的点,奇异点附近的异常光学现象,尤其是本征频率分裂对极小微扰的敏感特性,在超灵敏光学传感中有重要应用。本文主要结合近几年国内外关于奇异点的研究,介绍了奇异点及其在光学传感方面的相关理论,分析了奇异点传感和狄拉克点传感的不同;并着重总结奇异点传感在纳米颗粒检测、温度传感、折射率传感、光学陀螺仪和石墨烯生物化学传感等方面的最新研究进展。
光学器件 奇异点 非厄米系统 光学传感 灵敏度增强
1 上海理工大学理学院, 上海 200093
2 同济大学物理科学与工程学院, 上海 200092
不同于传统的厄米系统, 非厄米系统存在奇异点。当某一参数演化到奇异点时, 非厄米系统发生相变,即两个本征态合并成一个。利用耦合的超材料人造原子, 研究了二态和四态的非厄米系统。通过记录电磁波开放系统相干吸收峰频率随损耗的变化, 研究了非厄米系统本征值的各种演化轨迹。理论和电磁场仿真结果表明, 四态非厄米系统的本征态通过不同的方式合并, 可以形成五种奇异点;其中, 由两个以上本征态合并产生的奇异点, 称为高阶奇异点。
物理光学 奇异点 非厄米系统 超材料 人造原子
