Dènyèman, yon ekip ki te dirije pa Pwofesè Zhang Xinzheng, Chen Zhigang, ak Xu Jingjun nan Lekòl Syans Fizik nan Nankai University, an kolaborasyon ak Pwofesè Irena Drevenšek Olenik ki soti nan Enstiti Stefan nan Sloveni, te demontre pou premye fwa yon sikilè polarize fleksib topolojik vètikal -kavite sifas{{1} lazè (lazè konvèsyon VCSEL) miting sifas lazè (lazè VCSEL). Rezilta rechèch yo, ki gen tit "Soft-Matèr{-Baze Topological Vertical Cavity Surface Emitting Lasers," te pibliye nan Light: Science & Applications epi yo te chwazi kòm atik kouvèti pou dezyèm nimewo a.
VCSEL topolojik sa a baze sou yon estrikti superlattice optik yon -dimansyon ki konpoze de yon vire fim polymère kolesterik likid kristal (PCLC) -kouvwi ak yon mwayen genyen fliyoresan ak yon fim komèsyal Mylar. Superlattice a prezante yon pi potansyèl modulation ki kraze simetri envèrsyon, menm jan ak izolan Semenov ak efè Hall pwopòsyon Valley nan espas paramèt sentetik de -dimansyon. Yo demontre ke VCSEL topolojik sa a kenbe ekselan emisyon lazè-mòd nan pisans ponp ki ba. Miyò, VCSEL topolojik mens -fim sa a ofri pri pwodiksyon ki ba anpil, li pa mande pou teknik fabwikasyon konplèks, li ka fasilman entegre sou substra ki gen nenpòt fòm, epi li kenbe karakteristik lazè li yo vle ak kapasite direksyon gwo bout bwa menm apre plizyè viraj.
Avèk pwogrè kontinyèl nan teknoloji enfòmasyon optik ak demann k ap grandi pou miniaturizasyon, konsepsyon ki lejè, ak entegrasyon nan chips fotonik, devlopman nan lazè sou -chip te ranpòte plis atansyon. Sepandan, aktyèl sou-lazè chip yo toujou ap fè fas a gwo defi, tankou pouvwa pwodiksyon ki ba ak estabilite pòv. Lazè ki pwoteje topolojikman ofri yon apwòch konsepsyon efikas pou reyalize gwo estabilite ak papòt ki ba sou -lazè chip yo. Sepandan, kontrent pa materyèl semi-conducteurs, fabwikasyon nan pifò VCSEL topolojik kounye a mande pou pwosesis konplèks ak egzak. Longèdonn lasing yo prensipalman limite nan -bann enfrawouj tou pre, epi yo posede jeyometri fiks ki pa kapab dirije travès translasyon. Se poutèt sa, devlopman a pri ki ba -nan mekanikman fleksib, polarizasyon-maintaining, ak lejè sou-chip VCSEL topolojik ki itilize materyèl matyè mou ak prensip nouvo yo gen anpil valè teyorik ak pratik.
Prensip Fondamantal Konstriksyon ak Espas Paramèt Sentèz nan yon sèl -Dimansyon Sipèlè optik fleksib
Pandan rechèch la, ekip la premye anpile fim Mylar ki gen de epesè diferan ak fim mens PCLC pou fòme yon estrikti superlattice optik binè yon -dimansyon ki kraze simetri envèrsyon espasyal. Lè yo entwodwi modulasyon koyefisyan kouple pou konstwi yon espas paramèt sentetik, yo te elisid diferans ki genyen nan pwopriyete topolojik ant supèrlatik AB ak BA ak potansyèl etero-sit, ki sanble ak efè Hall pwopòsyon Valley nan de-dimansyon lasi egzagonal. Answit, yo te rantre nan sipèlasi AB ak BA ki gen diferan pwopriyete topolojik-youn ki gen kouple egal ak lòt la ak etewo-potansyèl sit-pou jenere eta koòdone ki pwoteje topolojikman. Eta koòdone sa yo montre lokalizasyon segondè nan bandgap la epi demontre solidite kont twoub estriktirèl, bay yon mòd kavite optik ideyal pou osilasyon lazè. Eksperimantalman, ekip la te fabrike yon aparèy lazè fleksib ak 17 kouch pa vire -kouvwi koloran PM597 la sou yon sifas fim mens PCLC. Anba 532 nm ponpe lazè enpulsyonèl, aparèy la reyalize pwodiksyon lazè topolojik sikilè polarize gòch nan 575.4 nm ak yon papòt osi ba ke 0.47 μJ (1.5 mW·cm⁻²), ki montre yon efikasite pant nan 4.0%. Travès lazè a montre direksyon ekselan, ak distribisyon espasyal li trè konsistan avèk fòm ponp lan, ki demontre aplikasyon potansyèl nan transmisyon imaj ak ekspozisyon. Anplis de sa, lè w fikse direksyon lazè ponp lan pandan w ap koube ak deplase fim nan anba a anwo, limyè ponp lan eklere senk rejyon diferan (I-V) nan echantiyon an, sa ki lakòz lazè ki emèt la deplase sekans anba nan tèt sou ekran optik la. Ajiste reyon koub fim nan VCSEL plis kontwole ang volan gwo bout bwa. Pwopriyete sa a pèmèt VCSEL topolojik la emèt limyè lazè nan plizyè ang san yo pa vire aparèy lazè a. Miyò, VCSEL topolojik la montre estabilite tèmik, kenbe pèfòmans orijinal lazè li yo menm apre ponpe pwolonje. Karakteristik sa yo pèmèt entegrasyon ak divès kalite aparèy fotonik portable pou aplikasyon pou tankou ekspozisyon portable, anti-kontrefason elektwonik, ak optik lazè.
Demonstrasyon aplikasyon fleksib topolojik VCSEL
Travay sa a te fèt prensipalman nan Nankai University. Chèchè postdoktoral Wang Yu ak Pwofesè Xia Shiqi nan Nankai University se ko-premye otè, pandan ke Pwofesè Zhang Xinzheng, Chen Zhigang, ak Xu Jingjun se otè korespondan yo. Rechèch la te resevwa sipò nan men Pwogram R&D Nasyonal Lachin nan, Fondasyon Nasyonal Syans Natirèl Lachin, Pwojè Kle Fondasyon Syans Natirèl Tianjin, Fondasyon Syans Postdoktoral Lachin, ak Ajans Rechèch Sloveni.
Tradui ak DeepL.com (vèsyon gratis)
