據外媒消息，美國研究人員近日研發了一種新型拓撲激光器。據悉，該激光器擁有拓撲腔結構，光線可以在任意形狀空腔中反射且不發生散射。
據了解，拓撲絕緣體的大部分體積無法通過電流，但可進行邊緣態的單方向導電，在沒有散射或漏電的情況下，能夠巧妙地繞過角落和表面的瑕疵。實際上，在任意導體薄片上施加電場以及垂直于電場的磁場即可產生該種“受拓撲保護”的電流。由于光子沒有磁矩，因此不受磁場的直接影響，應用入射光激發的電子來實現類似的效果。從而產生磁場對這些電子產生不同的影響，反過來也會對光產生不同的影響的效果。
其實，在硅光子學中，紅外波長下材料對磁場的反應非常微弱，人們普遍認為不能夠產生光學帶隙傳輸電磁波。此次試驗中，研究人員使用了兩種光子晶體，并將其中一個光子晶體保存在另一個光子晶體內部，并將兩個晶體置于磁性礦物釔鐵石榴石的頂部。內部晶體由一系列排列成正方形柵格狀的星形晶胞組成，而外部晶體為具有圓柱孔的三角形柵格狀。兩個晶體之間的接觸面則是激光器的空腔，因此激光在該空腔中被放大，形成任意空腔拓撲結構。
據業界專業人士表示，這是光學磁偏不可逆中首個非交互的拓撲光子材料。將來可應用于遠距通信波長，還可促進硅光子器件的小型化，并且能夠保證在量子傳輸過程中，信息不被散射竊取，該激光器應用市場廣闊。
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