Oto--òganizasyon refere a fenomèn sonorite kolektif kote eleman endividyèl yo ranje espontaneman nan modèl òdone atravè entèraksyon entèn yo. Sepandan, senkronizasyon multimode chaotic nan kavite lazè semiconductor tradisyonèl limite pèfòmans yo nan aplikasyon pratik. Fotonik topolojik, ki soti nan teyori eta topolojik nan fizik matyè kondanse, anplwaye "envaryan topolojik" pou dekri estrikti gwoup kristal fotonik yo. Apwòch sa a ofri yon nouvo paradigm pou konstwi eta fotonik solid, inidireksyon, ak trè lokalize.
Dènyèman, yon ekip ki te dirije pa Akademisyen Zheng Wanhua soti nan Enstiti a nan Semiconductors, Chinwa Akademi Syans, pibliye travay inogirasyon nan Lazè & Fotonik Reviews. Yo te obsève avèk siksè emisyon lazè -òganize pwòp tèt ou ki baze sou eta topolojik delokalize yo, reyalize gwo -echèl wo-pwodiksyon lazè koerans. Dekouvèt sa a jisteman rezoud kontradiksyon debaz la nan lazè tradisyonèl yo-kontrent mityèl ant gwo pouvwa ak gwo koerans. -yon komès-konstriksyon fizik souvan enpoze nan aparèy konvansyonèl yo. Sèvi ak mekanis senkronizasyon pwòp tèt ou-òganizatè a ki ede pa eta topolojik delokalize ak modulasyon ki pa-Hermitian, rechèch sa a prezève tou de avantaj koerans segondè ki bay pwoteksyon topolojik ak òganizasyon pwòp tèt ou-. An menm tan, li elaji distribisyon enèji a atravè delokalizasyon, finalman fòme yon solisyon teknik inovatè ki sinèji optimize "koerans-pouvwa."
Figi 1 Chema pwodiksyon lazè topolojik pwòp tèt ou -òganize ak prensip fondamantal yo
Apati de modèl klasik Su-Schrieffer-Heeger (SSH) yon -dimansyon topolojik, ekip rechèch la te ogmante pwoteksyon simetri chiral estrikti a pou modile fòs kouple nan lasi SSH la, pou reyalize distribisyon delokalize eta topolojik nan espas reyèl. Anmenmtan, atravè modulasyon ki pa-Hermitian ki baze sou estrikti elektwòd ki gen fòm, eta delokalize topolojik yo kenbe dominasyon sou orijin dezòdone, yo montre modèl oto-òganize inik. Konpare ak lazè kristal fotonik nan echèl ekivalan, lazè topolojik sa a montre pi wo koerans espasyal, sa ki lakòz pi ba papòt, mòd pwodiksyon espasyal ki pi estab, ak pi wo kontras tachte. Anplis de sa, li elaji echèl distribisyon espasyal nan eta topolojik kwen ak enkòpore kouple faz chanjman nan amelyore pwodiksyon dansite pouvwa optik.
Figi 2 Konsepsyon chematik eta delokalize topolojik kwen
Figi 3 Konparezon lazè topolojik ak eksperyans kristal fotonik nan echèl ekivalan
Apwòch sa a pa sèlman divèsifye chemen teknik yo pou lazè topolojik, men tou li aliman ak tandans nan fotonik topolojik ki pénétrer chips fotonik entegre ak gwo -emetè optik pèfòmans, plis avanse aplikasyon an pratik nan fizik topolojik nan fotonik. Rezilta yo, ki gen tit "Self-organized lasing of delocalized state enabled by non-manipilasyon Hermitian ak simetri chiral," te pibliye nan Laser & Photonics Reviews (DOI: 10.1002/lpor.202501772). Chèchè pòsdoktora Chen Jingxuan ak kandida doktora Tang Chenyan nan Enstiti Semiconductors, Akademi Syans Chinwa a, se ko-premye otè yo. Jèn chèchè Wang Mingjin ak Akademisyen Zheng Wanhua se ko-otè korespondan yo.
