Undersøgelse af samspillet mellem topologi og ikke-ermitisk fysik med ikke-lineære effekter

Et internationalt hold af forskere har undersøgt samspillet mellem topologi og ikke-ermitisk fysik med ikke-lineære effekter. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver at konstruere et optisk bølgeledergitter ved hjælp af en forspændt fotorefraktiv krystal og eksperimenter, der introducerer ikke-lineære effekter. Piotr Roztocki og Roberto Morandotti med INRS-Énergie, Matériaux et Télécommunications har publiceret et Perspective-stykke i samme tidsskriftsudgave, der skitserer fordelene ved at studere ikke-lineære systemer og arbejde af holdet på denne nye indsats.

Som Roztocki og Morandotti bemærker, ikke -linearitet er blevet undersøgt i dybden - dets anvendelse i kunstige netværk og andre digitale elektroniske applikationer, for eksempel, har i høj grad udvidet rækkevidden af ​​sådanne applikationer. Men de konstaterer også, at der er områder, hvor der mangler forskning. De påpeger, for eksempel, at systemer, der omfatter både ikke-ermitiske og topologiske elementer, slet ikke er blevet undersøgt meget. I denne nye indsats, forskerne har forsøgt at løse disse huller ved at se på samspillet mellem topologi og ikke-hermitisk fysik, når ikke-lineære effekter introduceres.

Teamets arbejde involverede at bygge et optisk bølgeledergitter (med en Su-Schrieffer-Heeger-konfiguration) ved hjælp af en forspændt fotorefraktiv krystal. Sådanne platforme er blevet brugt i en lang række undersøgelser, fordi de giver så let adgang til dets funktioner, mest bemærkelsesværdigt rekonfigurering af bølgelederen.

Eksperimenterne involverede ændring af bølgelederens ikke-lineære respons, som gjorde det muligt at fokusere og fjerne fokus og efterfølgende ændre den måde, lyset passerede gennem gitteret. Ved at gøre sådan, de var i stand til at demonstrere både ødelæggelsen og genoprettelsen af ​​stater i den ikke-ermitiske topologi – især, via ikke -lineær kontrol.

Forskerne undersøgte også følsomheden af ​​deres system i dele, de beskrev som ekstraordinære punkter i modsætning til dem, der var tæt på beskyttede stater. De fandt ud af, at stabiliteten af ​​de nedarvede topologiske beskyttelsestilstande blev slidt væk fra de beskyttede tilstande afhængigt af, hvor tæt de var på de exceptionelle punkter.

Roztocki og Morandotti foreslår, at arbejdet har åbnet døren for yderligere undersøgelse af ikke -lineære effekter i overlappende discipliner, måske fører til udviklingen af ​​nye slags enheder.

© 2021 Science X Network