近日，理学院光学工程专业21级研究生阮钰航在拓扑光子晶体实验制备及在波分复用器应用方面取得重要研究进展，研究成果以题为“Applications as wavelength division multiplexer based on topological photonic crystals”发表在光学领域顶级期刊《Photonics Research》（中科院一区，影响因子：7.254）。

利用光子晶体拓扑特性可以设计各种光学器件来操控电磁波的传播，是目前的热门研究领域。该课题利用经典的四圆柱拓扑结构，创新的提出梯度排列方式，成功实现了梯度频率变化的光传输拓扑边界态通道。对于初始结构旋转参数δ = 0和最后结构旋转参数δ = 0.5，实现了两者由于π的Zak相位而产生的拓扑边界光传输。利用Γ-M-X-Γ的路径，分析了各个单元的能带情况，并对其中空出的带隙定义为拓扑平庸和拓扑非平庸态。对其中各个点的场分布进行了对称性的奇偶分析，巧妙的对带隙上下发生拓扑变化的结构进行组合，从而产生效果极好的拓扑光传输。此外，设计了更为集成优良的波分复用器，按照组合的形式进行了多通道传输模拟，理论上可以调控任意频率的光传输。并利用实验成功的验证了该设计方案的可行性，成功实现了9.34、9.66、10.12和10.94 GHz等通道的传输。上述研究工作为拓扑光通信、光子集成线路等领域带来了新的应用途径。

该论文的第一作者为阮钰航，通讯作者为王继成副教授，第一单位为江南大学理学院。对论文实验有重要贡献的包括理学院胡征达副教授、王义翔副教授，中国矿业大学杨玉婷副教授、沈晓鹏教授及广西师范大学王海啸副教授。上述研究工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划国际合作交流项目、东南大学毫米波重点实验室开放课题等基金资助。

一直以来，理学院高度重视研究生的培养质量，帮助研究生不断成长，在光学工程领域已取得了一系列丰硕研究成果。

光传输拓扑边界态通道示意及拓扑波分复用器应用图