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Os estados ligados no contínuo (BICs) podem confinar a luz com um fator Q teoricamente infinito. No entanto, em ressoadores práticos em chip, a perda por espalhamento causada pela imperfeição inevitável da fabricação leva a fatores Q finitos devido ao acoplamento dos BICs com estados radiativos próximos. A fusão de múltiplos BICs pode melhorar a robustez dos BICs contra imperfeições de fabricação ao melhorar os fatores Q dos estados próximos em uma ampla faixa de vetor de onda. Até agora, os estudos sobre a fusão de BICs foram limitados a BICs fundamentais com cargas topológicas ±1. Aqui mostramos as vantagens únicas dos BICs de ordem superior (aqueles com cargas topológicas de ordem superior) na construção de BICs fundidos. A fusão de múltiplos BICs com um BIC de ordem superior pode melhorar ainda mais os fatores Q em comparação com aqueles que envolvem apenas BICs fundamentais. Além disso, os BICs de ordem superior oferecem grande flexibilidade na realização de BICs fundidos fora de Γ. Um BIC de ordem superior em Γ pode se dividir em alguns BICs fundamentais fora de Γ ao reduzir a simetria do sistema. Os BICs divididos podem então ser ajustados para se fundirem com outro BIC, por exemplo, um BIC acidental, em um ponto fora de Γ. Quando a simetria de espelho no plano é ainda mais quebrada, os BICs fundidos tornam-se direcionais no espaço recíproco. A fusão de BICs fornece um paradigma para alcançar ressonâncias ultralta-Q robustas, que são importantes para melhorar efeitos não lineares e quânticos e para melhorar o desempenho de dispositivos optoeletrônicos.
Kang et al. (Ter,) estudaram essa questão.