Séparateur de faisceau à polarisation topologique basé sur le couplage directionnel entre des guides d'ondes asymétriques à cristaux photoniques de vallée

Comparés aux coupleurs directionnels (DC) symétriques, les DC asymétriques constitués de deux guides d'ondes parallèles différents ou plus offrent une structure plus flexible et permettent une expansion plus facile des canaux de mode. Dans cette Letter, nous proposons un type de DC topologique asymétrique basé sur deux guides d'ondes à cristaux photoniques de vallée (VPCW) différents. Selon la théorie des modes couplés, l'accord de phase induit un couplage complet pour les modes guidés de deux VPCW différents, tandis qu'un désaccord de phase significatif indique qu'aucun couplage ne se produit. De plus, les DC topologiques asymétriques présentent une immunité à la rétrodiffusion et une robustesse face aux perturbations grâce aux états de bord topologiques (TES), ce qui améliore grandement les performances des DC asymétriques. Nous concevons en outre un nouveau type, à notre connaissance, de séparateur de faisceau à polarisation topologique (TPBS) à la longueur d'onde de communication de 1550 nm en veillant à ce que le mode électrique transverse satisfasse à la condition d'accord de phase, tandis que le mode magnétique transverse présente un désaccord de phase. Les résultats simulés démontrent que le TPBS proposé présente une séparation de polarisation hautement efficace et est robuste face aux défauts. Cette conception possède un potentiel significatif pour des applications dans les systèmes de communication optique.