I ricercatori del California Institute of Technology hanno recentemente esplorato il potenziale dei laser mode-locked come piattaforme per studiare i fenomeni topologici. Il loro articolo, pubblicato su Nature Physics , delinea il potenziale di questi laser per lo studio e la realizzazione di nuova fisica topologica non hermitiana, con varie potenziali applicazioni.
"L'idea di utilizzare la robustezza e la protezione topologica per i dispositivi fotonici ha attirato notevole attenzione negli ultimi dieci anni, ma non è chiaro se tali comportamenti possano fornire vantaggi pratici sostanziali", ha detto a Phys.org Alireza Marandi, autore principale dell'articolo. /P>
"Abbiamo esplorato questa questione specificamente per i laser e i dispositivi fotonici non lineari in cui le funzionalità sono intrinsecamente non lineari. Per inciso, anche il campo della fisica topologica si sta evolvendo attorno all'interazione tra topologia e non linearità e le piattaforme sperimentali per tali esplorazioni sono relativamente scarse."
L’obiettivo del recente studio di Marandi e dei suoi colleghi era duplice. Da un lato, desideravano aprire nuove opportunità per lo studio dei comportamenti topologici non lineari, mentre dall'altro desideravano ampliare l'applicazione pratica della fisica topologica nei laser mode-locked.
"Da un punto di vista sperimentale, la nostra piattaforma è una rete di risonatori multiplexati nel tempo, composta da molti impulsi sincronizzati in un lungo risonatore", ha spiegato Marandi. "Gli impulsi possono essere accoppiati tra loro in modo controllabile utilizzando precise linee di ritardo. Ciò ci consente di creare una rete programmabile di risonatori su larga scala con sostanziale flessibilità. Questo non è facile in altre piattaforme."
In un precedente articolo pubblicato nel 2022, i ricercatori hanno esplorato i fenomeni topologici nei risonatori fotonici su larga scala, ma specificamente nel regime lineare. Nell'ambito del loro nuovo studio, hanno utilizzato gli stessi risonatori per implementare laser accoppiati con modalità bloccata.