盖世轿车讯 据外媒报导，新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）与英国利兹大学（University of Leeds）的科学家和工程师们打造了首个电力驱动的拓补激光器，该激光器能够使光粒子绕开旮旯，并且处理激光器设备制作进程中遇到的缺陷问题。
电驱动半导体激光器是现在最常见的激光器材，被用于条形码阅读器和激光打印机等产品、光纤通信职业以及无人驾驶轿车激光测距传感器等新式运用。不过，制作此类激光器是一个严厉的进程，假如在出产中激光结构中呈现了任何缺陷，激光器就会无法很好地作业。
新加坡和英国科学家们标明，其研讨克服了这一长期存在的问题，并且运用现有的半导体技能能够更高效地出产此类激光器，出产的悉数进程中构成的糟蹋也更少。他们运用了理论物理学中的拓补状况概念来制作拓补激光器。
在20世纪80年代，科学家们发现，某些资料中活动的电子具有拓补特征，意味着能够绕着旮旯或许缺陷活动，而不会散射或走漏出来。现在，新加坡南洋理工大学的工程师和物理学家组成的跨学科团队与英国利兹大学的资料科学家协作，将拓补办法运用于光粒子，即光子。
新加坡南洋理工大学电子电气工程学院首席科学家Qi Jie Wang标明：“每一批制作出来的激光设备都有一部分因为在制作进程中有了缺陷，而导致无法发射激光，这也是咱们探究光的拓补状况的动机之一，因为光的拓补状况比一般光波强壮得多。”
在现在的研讨中，研讨人员采用了一种被称为量子级联激光器的电驱动激光器，此种激光器根据利兹大学研制的先进半导体晶圆制成。
利兹大学工程与物理科学学院研讨与立异中心上一任主任Giles Davies FREng教授标明：“拓补激光器便是将基础科学现象运用于实践电子设备中的一个很好的比如，咱们的研讨也标明，该现象有能力能大大的提高激光体系的功能。”
为了在激光器平台上完成拓补状况，新加坡南洋理工大学与利兹大学团队研制了一种包含谷光子晶体的激光器，其规划创意来自于被称为二维valleytronic（“谷”和“电子”的组合，在半导体的电子能带结构中运用部分能量最小值为谷）绝缘体的电子拓补资料。
该规划将六边形的空泛摆放在三角形的晶格中，蚀刻在半导体晶圆上，使其十分紧凑。在该微观结构中，光的拓补结构在一个周长为1.2毫米的三角形回路中传达，充任一个光学谐振器，以堆集构成激光束所需的光能。
新加坡南洋理工大学理论物理学家兼该研讨的联合首席研讨员Yi Dong Chong副教授标明：“光能够在此回路中传达，包含绕着三角形的尖角传达，是因为拓补结构的特别特性，而一般的光波会被尖角打断，无法顺利地传达。”
研讨人员们指出，此种新式拓补量子级联激光器的一个风趣特性是，宣布的光的频率是太赫兹，介于电磁波谱和红外区域之间。而太赫兹光被以为将大大都都用在未来传感器、照明和无线通用技能运用。
未来，该联合小组还将研讨运用其他类型拓补状况的激光器。
Wang教授标明：“咱们在该项目中运用的规划称为谷光子晶体，不是仅有一种发明拓补状况的办法。还有许多不同品种的拓补状况，能够针对不一样的缺陷供给维护。咱们我们都以为，有或许能够精确的经过不同设备和运用的需求来定制规划。”
2018年，以色列理工学院（Technion）与美国中佛罗里达大学（the University of Central Florida）也协作研制了一种拓补激光器，该激光器由一组相互衔接的光学谐振器制成。研讨人员标明，光的拓补状况能够轻松又有效地让其在激光阵列的旮旯和缺陷周围传达。不过，此种激光器原型的缺陷是比大大都的半导体激光器大得多，并且要由光学驱动，意味着需要由另一个激光器驱动。（文中图片均来自新加坡南洋理工大学）
