স্ব-সংগঠন বলতে সমষ্টিগত অনুরণন ঘটনাকে বোঝায় যেখানে স্বতন্ত্র উপাদানগুলি অভ্যন্তরীণ মিথস্ক্রিয়াগুলির মাধ্যমে স্বতঃস্ফূর্তভাবে ক্রমানুসারে সাজানো হয়। যাইহোক, ঐতিহ্যগত সেমিকন্ডাক্টর লেজার গহ্বরে বিশৃঙ্খল মাল্টিমোড সিঙ্ক্রোনাইজেশন ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের কর্মক্ষমতা সীমিত করে। টপোলজিকাল ফোটোনিক্স, ঘনীভূত পদার্থের পদার্থবিদ্যায় টপোলজিকাল অবস্থার তত্ত্ব থেকে উদ্ভূত, ফোটোনিক স্ফটিকের ব্যান্ড গঠন বর্ণনা করার জন্য "টপোলজিকাল ইনভেরিয়েন্টস" নিয়োগ করে। এই পদ্ধতিটি শক্তিশালী, একমুখী, এবং অত্যন্ত স্থানীয় ফোটোনিক রাজ্য নির্মাণের জন্য একটি অভিনব দৃষ্টান্ত প্রদান করে।
সম্প্রতি, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের সেমিকন্ডাক্টর ইনস্টিটিউটের শিক্ষাবিদ ঝেং ওয়ানহুয়ার নেতৃত্বে একটি দল লেজার ও ফটোনিক্স রিভিউতে যুগান্তকারী কাজ প্রকাশ করেছে। তারা বৃহৎ-স্কেল উচ্চ-সহনশীলতা লেজার আউটপুট অর্জন করে, ডিলোকালাইজড টপোলজিক্যাল এজ স্টেটের উপর ভিত্তি করে স্ব-সংগঠিত লেজার নির্গমন সফলভাবে পর্যবেক্ষণ করেছে। এই অগ্রগতিটি প্রথাগত লেজারের মূল দ্বন্দ্বকে সুনির্দিষ্টভাবে সমাধান করে-উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ সমন্বয়ের মধ্যে পারস্পরিক সীমাবদ্ধতা. -একটি বাণিজ্য-প্রথাগত ডিভাইসগুলিতে প্রায়ই শারীরিক সীমাবদ্ধতার দ্বারা আরোপিত হয়। ডিলোকালাইজড টপোলজিক্যাল এজ স্টেট এবং নন{{10}হার্মিটিয়ান মড্যুলেশনের সাহায্যে স্ব-সংগঠিত সিঙ্ক্রোনাইজেশন মেকানিজমের ব্যবহার করে, এই গবেষণা টপোলজিক্যাল সুরক্ষা এবং স্ব{11}}সংস্থার দ্বারা প্রদত্ত উচ্চ সমন্বয় সুবিধা উভয়ই সংরক্ষণ করে। একই সাথে, এটি ডিলোকালাইজেশনের মাধ্যমে শক্তি বন্টনকে প্রসারিত করে, শেষ পর্যন্ত একটি উদ্ভাবনী প্রযুক্তিগত সমাধান তৈরি করে যা সিনারজিস্টিকভাবে "পাওয়ার-সুসংগততা" অপ্টিমাইজ করে।
চিত্র 1 স্ব-সংগঠিত টপোলজিক্যাল লেজার আউটপুট এবং মৌলিক নীতির পরিকল্পিত
ধ্রুপদী এক-মাত্রিক টপোলজিকাল Su-শ্রেফার-হিগার (SSH) মডেল থেকে শুরু করে, গবেষণা দল SSH জালির মধ্যে কাপলিং শক্তিগুলিকে মডিউল করার জন্য কাঠামোর চিরাল প্রতিসাম্য সুরক্ষার সুবিধা নিয়েছিল, টোপোলজিক্যাল স্টেট স্পেসের ডিলোকালাইজড ডিস্ট্রিবিউশন অর্জন করে। একই সাথে, প্যাটার্নযুক্ত ইলেক্ট্রোড কাঠামোর উপর ভিত্তি করে নন-হার্মিটিয়ান মড্যুলেশনের মাধ্যমে, ডিলোকালাইজড টপোলজিক্যাল এজ স্টেটগুলি বিশৃঙ্খল পটভূমিতে আধিপত্য বজায় রাখে, অনন্য স্ব-সংগঠিত নিদর্শন প্রদর্শন করে। সমতুল্য স্কেলের ফোটোনিক ক্রিস্টাল লেজারের তুলনায়, এই টপোলজিক্যাল লেজারটি উচ্চতর স্থানিক সংগতি প্রদর্শন করে, যার ফলে নিম্ন থ্রেশহোল্ড, আরও স্থিতিশীল স্থানিক আউটপুট মোড এবং উচ্চতর স্পেকল কনট্রাস্ট দেখা যায়। তদ্ব্যতীত, এটি টপোলজিকাল এজ স্টেটগুলির স্থানিক বন্টন স্কেলকে প্রসারিত করে এবং আউটপুট অপটিক্যাল পাওয়ার ঘনত্ব বাড়ানোর জন্য ফেজ শিফট কাপলারগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে।
চিত্র 2 ডিলোকালাইজড টপোলজিক্যাল এজ স্টেটের পরিকল্পিত নকশা
চিত্র 3 সমতুল্য স্কেলে ফোটোনিক ক্রিস্টাল পরীক্ষার সাথে টপোলজিক্যাল লেজারের তুলনা
এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র টপোলজিকাল লেজারের জন্য প্রযুক্তিগত পথকে বৈচিত্র্যময় করে না বরং টপোলজিকাল ফোটোনিক্সের প্রবণতার সাথে সারিবদ্ধ করে যা ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক চিপস এবং উচ্চ{0}}পারফরম্যান্স অপটিক্যাল ইমিটারের সাথে সারিবদ্ধ করে, ফটোনিক্সে টপোলজিকাল পদার্থবিদ্যার ব্যবহারিক প্রয়োগকে আরও অগ্রসর করে। "Self-অর্গানাইজড লেজিং অফ ডিলোকালাইজড স্টেট অ্যানাবলড বাই নন-হার্মিটিয়ান ম্যানিপুলেশন এবং চিরাল সিমেট্রি" শিরোনাম, লেজার অ্যান্ড ফটোনিক্স রিভিউতে প্রকাশিত হয়েছে (DOI: 10.1002/lpor.202501772)। পোস্টডক্টরাল গবেষক চেন জিংজুয়ান এবং ইনস্টিটিউট অফ সেমিকন্ডাক্টরস, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস থেকে ডক্টরাল প্রার্থী তাং চেনিয়ান হলেন সহ-প্রথম লেখক৷ তরুণ গবেষক ওয়াং মিংজিন এবং শিক্ষাবিদ ঝেং ওয়ানহুয়া সহ-সংশ্লিষ্ট লেখক।
