Recently, microcavities with anisotropic materials were shown to be able to create bands with non-zero local Berry curvature. The anisotropic refractive index of the cavity layer is believed to be critical in opening an energy gap at the tilted Dirac points. In this work, we show that the anticrossing between a cavity mode and a Bragg mode can also be realized within an empty microcavity without any birefringent materials in the cavity layer. Nondispersive bands are observed within the energy gap due to the particular refractive index distribution of the sample. The intrinsic TE-TM splitting and XY splitting of DBR mirrors induce the squeezing of the cavity modes in momentum space, so that the nondispersive bands are tilted and spin-dependent. Our results pave the way to investigate interesting physical phenomena of photonic modes close to or in the nondispersive bands without anisotropic cavity layers.

1.
K. Y.
Bliokh
,
F. J.
Rodríguez-Fortuño
,
F.
Nori
, and
A. V.
Zayats
,
Nat. Photonics
9
(
12
),
796
808
(
2015
).
2.
K. Y.
Bliokh
,
D.
Smirnova
, and
F.
Nori
,
Science
348
(
6242
),
1448
1451
(
2015
).
3.
K. Y.
Bliokh
,
A.
Niv
,
V.
Kleiner
, and
E.
Hasman
,
Nat. Photonics
2
(
12
),
748
753
(
2008
).
4.
J.
Lin
,
J. P. B.
Mueller
,
Q.
Wang
,
G.
Yuan
,
N.
Antoniou
,
X. C.
Yuan
, and
F.
Capasso
,
Science
340
(
6130
),
331
334
(
2013
).
5.
J.
Petersen
,
J.
Volz
, and
A.
Rauschenbeutel
,
Science
346
(
6205
),
67
71
(
2014
).
6.
L. B.
Ma
,
S. L.
Li
,
V. M.
Fomin
,
M.
Hentschel
,
J. B.
Götte
,
Y.
Yin
,
M. R.
Jörgensen
, and
O. G.
Schmidt
,
Nat. Commun.
7
(
1
),
10983
(
2016
).
7.
O.
Bleu
,
D. D.
Solnyshkov
, and
G.
Malpuech
,
Phys. Rev. B
97
(
19
),
195422
(
2018
).
8.
H.
Terças
,
H.
Flayac
,
D. D.
Solnyshkov
, and
G.
Malpuech
,
Phys. Rev. Lett.
112
(
6
),
066402
(
2014
).
9.
A.
Kavokin
,
G.
Malpuech
, and
M.
Glazov
,
Phys. Rev. Lett.
95
(
13
),
136601
(
2005
).
10.
C.
Leyder
,
M.
Romanelli
,
J. P.
Karr
,
E.
Giacobino
,
T. C. H.
Liew
,
M. M.
Glazov
,
A. V.
Kavokin
,
G.
Malpuech
, and
A.
Bramati
,
Nat. Phys.
3
(
9
),
628
631
(
2007
).
11.
M.
Maragkou
,
C. E.
Richards
,
T.
Ostatnickỳ
,
A. J. D.
Grundy
,
J.
Zajac
,
M.
Hugues
,
W.
Langbein
, and
P. G.
Lagoudakis
,
Opt. Lett.
36
(
7
),
1095
1097
(
2011
).
12.
J.
Ren
,
Q.
Liao
,
F.
Li
,
Y.
Li
,
O.
Bleu
,
G.
Malpuech
,
J.
Yao
,
H.
Fu
, and
D.
Solnyshkov
,
Nat. Commun.
12
(
1
),
689
(
2021
).
13.
P.
Kokhanchik
,
H.
Sigurdsson
,
B.
Piȩtka
,
J.
Szczytko
, and
P. G.
Lagoudakis
,
Phys. Rev. B
103
(
8
),
L081406
(
2021
).
14.
I. A.
Shelykh
,
A. V.
Kavokin
,
Y. G.
Rubo
,
T. C. H.
Liew
, and
G.
Malpuech
,
Semicond. Sci. Technol.
25
(
1
),
013001
(
2010
).
15.
A. A.
Demenev
,
Y. V.
Grishina
,
A. V.
Larionov
,
N. A.
Gippius
,
C.
Schneider
,
S.
Höfling
, and
V. D.
Kulakovskii
,
Phys. Rev. B
96
(
15
),
155308
(
2017
).
16.
L.
Polimeno
,
M.
De Giorgi
,
G.
Lerario
,
L.
De Marco
,
L.
Dominici
,
V.
Ardizzone
,
M.
Pugliese
,
C. T.
Prontera
,
V.
Maiorano
,
A.
Moliterni
,
C.
Giannini
,
V.
Olieric
,
G.
Gigli
,
D.
Ballarini
,
D.
Solnyshkov
,
G.
Malpuech
, and
D.
Sanvitto
,
Nat. Nanotechnol.
16
(
12
),
1349
1354
(
2021
).
17.
A.
Gianfrate
,
O.
Bleu
,
L.
Dominici
,
V.
Ardizzone
,
M.
De Giorgi
,
D.
Ballarini
,
G.
Lerario
,
K.
West
,
L.
Pfeiffer
,
D.
Solnyshkov
,
D.
Sanvitto
, and
G.
Malpuech
,
Nature
578
(
7795
),
381
385
(
2020
).
18.
D.
Biegańska
,
M.
Pieczarka
,
E.
Estrecho
,
M.
Steger
,
D. W.
Snoke
,
K.
West
,
L. N.
Pfeiffer
,
M.
Syperek
,
A. G.
Truscott
, and
E. A.
Ostrovskaya
,
Phys. Rev. Lett.
127
(
18
),
185301
(
2021
).
19.
K.
Rechcińska
,
M.
Król
,
R.
Mazur
,
P.
Morawiak
,
R.
Mirek
,
K.
Łempicka
,
W.
Bardyszewski
,
M.
Matuszewski
,
P.
Kula
,
W.
Piecek
,
P. G.
Lagoudakis
,
B.
Piȩtka
, and
J.
Szczytko
,
Science
366
(
6466
),
727
730
(
2019
).
20.
K.
Lekenta
,
M.
Król
,
R.
Mirek
,
K.
Łempicka
,
D.
Stephan
,
R.
Mazur
,
P.
Morawiak
,
P.
Kula
,
W.
Piecek
,
P. G.
Lagoudakis
,
B.
Piȩtka
, and
J.
Szczytko
,
Light Sci. Appl.
7
(
1
),
74
(
2018
).
21.
J.
Wang
,
R.
Su
,
J.
Xing
,
D.
Bao
,
C.
Diederichs
,
S.
Liu
,
T. C. H.
Liew
,
Z.
Chen
, and
Q.
Xiong
,
ACS Nano
12
(
8
),
8382
8389
(
2018
).
22.
M.
Richard
,
R.
Romestain
,
R.
André
, and
L. S.
Dang
,
Appl. Phys. Lett.
86
(
7
),
071916
(
2005
).
23.
G.
Christmann
,
R.
Butté
,
E.
Feltin
,
A.
Mouti
,
P. A.
Stadelmann
,
A.
Castiglia
,
J.
Carlin
, and
N.
Grandjean
,
Phys. Rev. B
77
(
8
),
085310
(
2008
).
24.
S.
Faure
,
C.
Brimont
,
T.
Guillet
,
T.
Bretagnon
,
B.
Gil
,
F.
Médard
,
D.
Lagarde
,
P.
Disseix
,
J.
Leymarie
,
J.
Zúñiga-Pérez
,
M.
Leroux
,
E.
Frayssinet
,
J. C.
Moreno
,
F.
Semond
, and
S.
Bouchoule
,
Appl. Phys. Lett.
95
(
12
),
121102
(
2009
).
25.
Z.
Wang
,
B.
Zhang
, and
H.
Deng
,
Phys. Rev. Lett.
114
(
7
),
073601
(
2015
).
26.
Y.
Pang
,
C.
Genet
, and
T. W.
Ebbesen
,
Opt. Commun.
280
(
1
),
10
15
(
2007
).
27.
J. T.
Young
,
C.
Wei
,
C. R.
Menyuk
, and
J.
Hu
,
J. Opt. Soc. Am. B.
38
(
12
),
F104
F114
(
2021
).
28.
J. H.
Hur
,
Comput. Mater. Sci.
164
,
17
21
(
2019
).
29.
C. L.
Tien
,
C. C.
Lee
,
K. P.
Chuang
, and
C. C.
Jaing
,
J. Mod. Opt.
47
(
10
),
1681
1691
(
2000
).
30.
Y.
Lumer
,
M. A.
Bandres
,
M.
Heinrich
,
L. J.
Maczewsky
,
H.
Herzig - Sheinfux
,
A.
Szameit
, and
M.
Segev
,
Nat. Photonics
13
(
5
),
339
(
2019
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.