Full polarization control of photons with evanescent wave coupling in the ultra subwavelength gap of photonic molecules
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Polarization of photons plays a key role in quantum optics and light-matter interactions, however, it is difficult to control in nanosystems since the eigenstate of a nanophotonic cavity is usually fixed and linearly polarized. Here, we reveal the polarization control of photons using photonic molecules (PMs) that host supermodes of two coupled nanobeam cavities. In contrast to conventional PMs in a 2D photonic crystal slab, for the two 1D photonic crystal nanobeam cavities the shift and gap between them can be tuned continuously. With an ultra subwavelength gap, the coupling between the two cavities is dominated by the evanescent wave coupling in the surrounding environment, rather not the emission wave coupling for conventional PMs. As such, the non-Hermiticity of the system becomes pronounced, and the supermodes consist of a non-trivial phase difference between bare eigenstates that supports elliptical polarization. We observe that both the polarization degree and polarization angle of the antisymmetric mode strongly depend on the shift and gap between the two cavities, exhibiting polarization states from linear to circular. This full polarization control indicates the great potential of PMs in quantum optical devices and spin-resolved cavity quantum electrodynamics.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Full polarization control of photons with evanescent wave coupling in the ultra subwavelength gap of photonic molecules
- Date Crossref
- 05/03/2025
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institute of Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National Laboratory for Superconductivity pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Peking University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Semiconductors pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Shanxi University Collaborative Innovation Center of Extreme Optics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Physical Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Physics State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Superlattices and Microstructures pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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