MC05: Dinámica de ondas no lineales de sistema bistable óptico acoplada no recíprocamente

Profesor: Marcel G Clerc. 

Estudiante postgrado encargado: Laura Ramírez 

Requisito: Mecánica Clásica. 

Vacante: 1 estudiante. 

Los sistemas dinámicos acoplados con elementos no recíprocos exhiben comportamientos inesperados como propagación en una única dirección y formación de patrones propagativos [1-3]. Basados en una válvula de cristal líquido con retro inyección óptica, experimentalmente se puede implementar sistemas biestables acoplados no recíprocamente, ver figura. Una de las redes más conocidas es la red Su-Schrieffer-Heeger (SSH) [4], esta red es un modelo unidimensional que presenta características topológicas, o sea, propiedades que describen la estructura y la conectividad de un objeto o red, independientemente de su forma o métrica. Un avance experimental de este tema en fotónica es el estudio en cristales fotónicos giromagnéticos y los conjuntos de guías de ondas acopladas [2]. El objetivo de la práctica de verano será estudiar experimentalmente distintas geometrías de redes y así caracterizar los acoplamientos que generan las celdas entre sus vecinos. El estudio es de naturaleza analítico, numérico y experimental. Los estudios experimentales se llevarán a cabo en el laboratorio de fenómenos robustos en óptica (LAFER, https://www.cec.uchile.cl/~lafer/). 

[1] C. Coulais, D. Sounas, and A. Alù, Static non-reciprocity in mechanical metamaterials, Nature (London) 542, 461 (2017). 

[2] D. Pinto-Ramos, K. Alfaro-Bittner, M.G. Clerc, and R.G. Rojas, "Nonreciprocal Coupling Induced Self-Assembled Localized Structures", " Phys. Rev. Lett. 126, 194102 (2021).

[3] P.J. Aguilera-Rojas, K. Alfaro-Bittner, M.G. Clerc, M. Diaz-Zuniga, A. Moya, D. Pinto-Ramos, and R.G. Rojas, Nonlinear wave propagation in a bistable optical chain with nonreciprocal coupling, Commun. Phys. 7, 195 (2024). 

[4] Su, W. P., Schrieffer, J. R., & Heeger, A. J. (1980). Soliton excitations in polyacetylene. Physical Review B, 22(4), 2099. 

[5] Ozawa, T., Price, H. M., Amo, A., Goldman, N., Hafezi, M., et al. (2019). Topological photonics. Reviews of Modern Physics, 91(1), 015006.