«   Flat band induced topological photonic Tamm states in stubbed structures: Theory and experiment « 

Nous fournissons des preuves théoriques et expérimentales de l’existence d’états topologiques de Tamm à l’interface entre deux cristaux photoniques (PCs) en fonction de la période et de la longueur des stubs. Plusieurs travaux ont abordé ces états dans le modèle bien connu de Su-Schrieffer-Heeger, une chaîne dimérisée basée sur deux résonateurs par cellule unitaire où l’ouverture d’une lacune au niveau d’un cône de Dirac entraîne une inversion de symétrie des bandes de masse entre deux cristaux topologiquement différents. Nous présentons ici une analyse théorique détaillée d’un mécanisme basé sur l’inversion de la symétrie des bords de bande autour d’une bande plate, c’est-à-dire lorsque la largeur de la bande passante disparaît, tout en utilisant un seul résonateur (stub) par cellule unitaire. Nous proposons ensuite une plateforme expérimentale simple et polyvalente pour observer ces états d’interface, basée sur des câbles coaxiaux fonctionnant dans le domaine des radiofréquences. L’étude de ces états a été réalisée en utilisant différentes approches : (i) la topologie des bandes basée sur la phase de Zak et la symétrie des modes de bord de bande, (ii) le signe de la phase de réflexion entre chaque PC et un guide d’ondes, et (iii) les creux ou les pics dans les spectres de réflexion et de transmission lorsque deux cristaux photoniques finis sont connectés ensemble soit horizontalement soit verticalement le long d’un guide d’ondes. En outre, nous donnons une règle générale sur l’existence d’états d’interface lorsque deux PC présentent deux lacunes communes avec une bande plate en leur milieu et des symétries de bord de masse différentes. Nous fournissons également des expressions fermées des paramètres géométriques et de la fréquence pour laquelle l’état d’interface devient un état lié dans le continuum (BIC). Nous montrons que ces états topologiques BIC sont des états stationnaires de la cavité entre les deux PC, et qu’ils sont très robustes à toute perturbation des deux côtés de la cavité. Enfin, nous démontrons l’impossibilité d’existence d’états d’interface entre deux PCs avec des périodes identiques et des stubs différents. Les résultats théoriques et expérimentaux sont discutés pour les conditions aux limites de Neumann et de Dirichlet à l’extrémité des stubs.