Ett internationellt team av forskare har undersökt samspelet mellan topologi och icke-hermitisk fysik med olinjära effekter. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver att konstruera ett optiskt vågledargitter med hjälp av en förspänd fotorefraktiv kristall och experiment som introducerar olinjära effekter. Piotr Roztocki och Roberto Morandotti med INRS-Énergie, Matériaux et Télécommunications har publicerat ett Perspective-stycke i samma tidskriftsnummer som beskriver fördelarna med att studera icke-linjära system och arbeta av teamet med denna nya ansträngning.

Som Roztocki och Morandotti noterar, olinjäritet har studerats ingående – dess användning i artificiella nätverk och andra digitala elektroniska tillämpningar, till exempel, har avsevärt utökat utbudet av sådana applikationer. Men de konstaterar också att det finns områden där forskning saknas. De påpekar, till exempel, att system som inkluderar både icke-hermitiska och topologiska element inte har studerats mycket alls. I denna nya insats, forskarna har försökt ta itu med dessa luckor genom att titta på samspelet mellan topologi och icke-hermitisk fysik när olinjära effekter introduceras.

Arbetet av teamet involverade att bygga ett optiskt vågledargitter (med en Su-Schrieffer-Heeger-konfiguration) med hjälp av en partisk fotobrytande kristall. Sådana plattformar har använts i en mängd olika studier eftersom de tillåter så enkel åtkomst till dess funktioner, framför allt att omkonfigurera vågledaren.

Experimenten involverade modifiering av vågledarens olinjära respons, vilket gjorde det möjligt att fokusera och avfokusera och därefter ändra hur ljuset passerade genom gallret. Därvid, de kunde demonstrera både förstörelsen och återställandet av stater i den icke-hermitiska topologin – särskilt, via olinjär styrning.

Forskarna studerade också känsligheten hos deras system i delar som de beskrev som exceptionella punkter i motsats till de som var nära skyddade stater. De fann att stabiliteten hos de ärvda topologiska skyddstillstånden försvann från de skyddade lägena beroende på hur nära de var de exceptionella punkterna.

Roztocki och Morandotti föreslår att arbetet har öppnat dörren för ytterligare undersökning av olinjära effekter i överlappande discipliner, kanske leder till utvecklingen av nya typer av enheter.

© 2021 Science X Network