連続状態中の光束縛状態における偏光渦の実験的観察

連続状態中の光束縛状態（BIC）は、フォトニック構造体によって維持され、自由空間放射と共存する状態であるが、ある特定の面内運動量と波長で完全に束縛される。最近、BIC運動量・周波数条件の付近のそうしたモードによって放射される光は、遠距離場偏光プロファイルにおいて渦を示し、BICがトポロジー的に保護されるはずであると予測された。今回我々は、700 nmに近い波長のBICを持つTMモードを維持する一次元格子を調べ、反射測定を使って、反射が消失する特徴を示すことから、BICの存在を立証している。我々は、k空間偏光測定を使って、BICの付近の反射の完全な偏光状態を測定し、トポロジカルな渦の存在を明らかにしている。我々は、電磁双極子モデルを使って、Friedrich–Wintgen型BICの特徴である、2つの放射チャンネル間の相殺的干渉を通して、観測されたBICを説明している。今回の知見は、BICの起源に光を当て、そのトポロジカルな性質を立証するものである。