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作者：Hongfei WANG, Samit Kumar GUPTA, Biye XIE, Minghui LU

发表时间：13 Jan 2020

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REVIEW ARTICLE

Hongfei WANG, Samit Kumar GUPTA, Biye XIE, Minghui LU

2020, 13(1): 50-72

【推荐理由】

相比于电子系统拓扑物理的研究，光学平台具有许多优势，如可控的光子相互作用、丰富的耦合机制、便捷的样品制备和实验测量等。在过去的几十年里，拓扑光子晶体为光的传播和操纵开辟了一个新的平台。由于存在拓扑特性可控的能带结构，光子晶体产生了各种新奇的物理性质和光学现象，进一步促进了这一领域的发展。此外，由于拓扑光子晶体根本上是光子系统，一些光学效应如非线性效应、增益与损耗、光传输、各向异性或双各向异性、量子光学等有望进一步加深人们对拓扑输运调控的物理认识，引发人们对未来拓扑光学应用的期待。本综述论文以不同的材料特性为基础对拓扑光子晶体进行归纳总结，介绍了拓扑光子晶体领域最新研究进展。作者基于不同的材料平台，介绍了全介质材料、金属材料，环形谐振腔、耦合波导阵列等系统基本的拓扑光调控物理内涵和奇特的输运现象。另外还介绍了一些最新的拓扑物理概念和交叉学科研究的情况，如高阶拓扑物理、非线性拓扑物理、非厄米拓扑物理、机器学习拓扑器件设计、拓扑Fano共振等。揭示了拓扑光子晶体在操纵光输运方面的巨大应用潜力。

【图片摘要】

摘要

The field of topological photonic crystals has attracted growing interest since the inception of optical analog of quantum Hall effect proposed in 2008. Photonic band structures embraced topological phases of matter, have spawned a novel platform for studying topological phase transitions and designing topological optical devices. Here, we present a brief review of topological photonic crystals based on different material platforms, including all-dielectric systems, metallic materials, optical resonators, coupled waveguide systems, and other platforms. Furthermore, this review summarizes recent progress on topological photonic crystals, such as higher-order topological photonic crystals, non-Hermitian photonic crystals, and nonlinear photonic crystals. These studies indicate that topological photonic crystals as versatile platforms have enormous potential applications in maneuvering the flow of light.

期刊简介

Frontiers of Optoelectronics (FOE)期刊是由教育部主管、高等教育出版社出版、德国施普林格（Springer）出版公司海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一，以网络版和印刷版两种形式出版。由北京大学龚旗煌院士、华中科技大学张新亮教授共同担任主编。

其宗旨是介绍国际光电子领域最新研究成果和前沿进展，并致力成为本领域内研究人员与国内外同行进行快速学术交流的重要信息平台。该刊的联合主办单位是高等教育出版社、华中科技大学和明升中国光学学会，承办单位是武汉光电国家研究中心。FOE期刊已被Emerging Sources Citation Index (ESCI), Ei Compendex, SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, CSA, Chinese Science Citation Database (CSCD), OCLC, SCImago, Summon by ProQuest等收录。2019年入选明升中国科技期刊卓越行动计划梯队期刊项目。

《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》（Frontiers）系列英文学术期刊，于2006年正式创刊，以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础app、明升m88app、工程技术和人文社会app四个主题，是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群，其中13种被SCI收录，其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录，具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式，保证文章以最快速度发表。

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