Laser aislador topológico: experimentos

Área de la Ciencia:

• La fotónica
• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los aislantes topológicos exhiben propiedades de transporte robustas debido a las invariantes topológicas, lo que los hace resistentes a los defectos y al desorden.
• La explotación de fenómenos topológicos en fotónica ha sido un enfoque reciente para el desarrollo de sistemas ópticos robustos.
• Los sistemas topológicos existentes a menudo requieren campos magnéticos o carecen de aplicaciones de dispositivos prácticos.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un sistema láser aislante topológico no magnético con transporte topológicamente protegido.
• Investigar las propiedades láser, incluida la estabilidad de modo y la eficiencia, de dicho sistema.
• Explorar el uso de microrresonadores S-quirales para el láser unidireccional en plataformas topológicas activas.

Principales métodos:

• Fabricación de un sistema láser aislante topológico no magnético.
• Utilizando microrresonadores S-quirales para diseñar la propagación unidireccional de la luz.
• Caracterización de las propiedades de láser, incluido el espectro de modos, la robustez a los defectos y la eficiencia de pendiente.

Principales resultados:

• El sistema láser aislante topológico exhibió un transporte topológicamente protegido dentro de la cavidad.
• Se observó láser de modo único y robustez significativa contra defectos.
• El sistema logró eficiencias de pendiente considerablemente más altas en comparación con las contrapartes topológicamente triviales.
• El láser unidireccional se logró sin la necesidad de campos magnéticos externos.

Conclusiones:

• El sistema láser aislante topológico no magnético desarrollado ofrece un láser de modo único robusto y una eficiencia mejorada.
• El uso de microrresonadores S-quirales permite el láser unidireccional controlado, destacando el potencial de las plataformas topológicas activas.
• Esta investigación abre caminos para el desarrollo de nuevos dispositivos topológicos activos con funcionalidades únicas.