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Chirality in photonic systems - 02/09/16

Doi : 10.1016/j.crhy.2016.07.003 
Dmitry Solnyshkov , Guillaume Malpuech
 Institut Pascal, Photon-N2, Université Clermont Auvergne & CNRS, 4, avenue Blaise-Pascal, 63178 Aubière cedex, France 

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Abstract

The optical modes of photonic structures are the so-called TE and TM modes that bring intrinsic spin–orbit coupling and chirality to these systems. This, combined with the unique flexibility of design of the photonic potential, and the possibility to mix photon states with excitonic resonances, sensitive to magnetic field and interactions, allows us to achieve many phenomena, often analogous to other solid-state systems. In this contribution, we review in a qualitative and comprehensive way several of these realizations, namely the optical spin Hall effect, the creation of spin currents protected by a non-trivial geometry, the Berry curvature for photons, and the photonic/polaritonic topological insulator.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Les modes optiques des structures photoniques sont les modes TE et TM, qui confèrent un couplage spin–orbite intrinsèque et une chiralité à ces systèmes. Ceci, combiné avec la flexibilité unique de design du potentiel photonique et la possibilité de mélanger des états photoniques avec des résonances excitoniques, sensibles au champ magnétique et aux interactions, nous permet d'atteindre de nombreux phénomènes, souvent analogues à ceux observés dans des systèmes à l'état solide. Dans cet article, nous passons en revue, de manière qualitative et exhaustive, plusieurs de ces réalisations, notamment l'effet Hall optique de spin, la création de courants de spin protégés par une géométrie non triviale, la courbure de Berry pour les photons, ainsi que l'isolant photonique/polaritonique topologique.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Topological photonics, Spin–orbit coupling, Polaritons

Mots-clés : Photonique topologique, Couplage spin–orbite, Polaritons


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Vol 17 - N° 8

P. 920-933 - octobre 2016 Retour au numéro
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  • Soliton physics with semiconductor exciton–polaritons in confined systems
  • Maksym Sich, Dmitry V. Skryabin, Dmitry N. Krizhanovskii
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  • Exciton-polaritons in lattices: A non-linear photonic simulator
  • Alberto Amo, Jacqueline Bloch

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