टोपोलॉजिकल आइसोलेटर्स के लिए धन्यवाद, 30 लेज़रों को एक उच्च शक्ति के साथ एक लेज़र में संयोजित करना संभव था।
वीसीएसईएल सबसे लोकप्रिय प्रकार के लेजर हैं। वे स्मार्टफोन, कंप्यूटर नेटवर्क या चिकित्सा उपकरणों में पाए जा सकते हैं। वे क्वांटम कुओं या दर्पणों के बीच स्थित बिंदुओं से प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। गड्ढे और बिंदु बेहद छोटे हैं, उनका आकार एक माइक्रोमीटर के अंशों में मापा जाता है। यह एक तरफ एक फायदा है, क्योंकि यह लघुकरण और उच्च गति के संचालन को सक्षम बनाता है, और दूसरी ओर, आकार लेजर की शक्ति को सीमित करता है। दशकों के काम के बाद, अब वीसीएसईएल के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए एक समाधान विकसित किया गया है ताकि उनका उपयोग उन क्षेत्रों में भी किया जा सके जहां उनका पहले उपयोग नहीं किया जा सकता था।
दशकों से, शोधकर्ताओं ने ऊर्ध्वाधर गुहा सतह उत्सर्जक लेज़रों (वीसीएसईएल) के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए उन्हें समूहों में काम करने के लिए मजबूर करने की कोशिश की है। वे कई लेज़रों को गुणा शक्ति के साथ एक में जोड़ना चाहते थे। दुर्भाग्य से, निर्माण प्रक्रिया में न्यूनतम अशुद्धियों के परिणामस्वरूप यह हुआ लेज़र छोटे स्वतंत्र समूहों में काम किया जिनके उत्सर्जन एक दूसरे के साथ सिंक्रनाइज़ नहीं थे। इसलिए एक को खोजना संभव नहीं था सुसंगत लेजर बीम ज़ू एर्ज़्यूजेन।
केवल अब सेबेस्टियन क्लेम्ब्ट के आसपास के शोधकर्ता हैं यूनिवर्सिट वुर्जबर्ग और इस्राएल से मोर्दकै सेगेव प्रौद्योगिकी प्रौद्योगिकी संस्थान 30 वीसीएसईएल को सुसंगत रूप से काम करने के लिए बाध्य करने के लिए एक विधि विकसित की। उन्होंने लेज़रों की व्यवस्था करके ऐसा किया ताकि वैज्ञानिकों ने अपने शोध से जो कुछ सीखा, उससे पूरी की ज्यामिति मेल खाती हो टोपोलॉजिकल आइसोलेटर्स सीखा था।
टोपोलॉजिकल आइसोलेटर्स असामान्य सामग्री हैं। वे सजातीय हैं, लेकिन अंदर वे इन्सुलेटर हैं, जबकि उनकी सतह एक कंडक्टर है। इस तरह की सामग्रियों की खोज बहुत समय पहले की गई थी, लेकिन लेज़रों में उनके उपयोग का इतिहास केवल 8 साल पुराना है जब सेगेव और रोस्टॉक विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहला फोटोनिक टोपोलॉजिकल आइसोलेटर पेश किया। इस लेज़र में, प्रकाश a . के किनारों के साथ चलता है द्वि-आयामी मैट्रिक्स की वेवगाइड्स और उनके धक्कों से परेशान नहीं थे। कुछ साल बाद, सेगेव और सहकर्मियों के एक अन्य समूह ने दिखाया कि ऐसे कई लेज़रों का एक साथ काम करना संभव है। हालाँकि, इस प्रणाली की महत्वपूर्ण सीमाएँ थीं। सिस्टम के विमान में परिचालित प्रकाश जिसने इसे बनाया। बदले में इसका मतलब था कि सिस्टम का प्रदर्शन प्रकाश उत्सर्जक उपकरण के आकार से सीमित था। शोधकर्ता इसकी तुलना एक पावर प्लांट से करते हैं जिसमें केवल एक सॉकेट होता है।
नए VSCEL टोपोलॉजिकल एरे में दो प्रकार के हनीकॉम्ब मैट्रिसेस होते हैं, जिनके सिरों पर नैनोस्केल स्तंभ होते हैं। एक प्रकार का मैट्रिक्स एक फैला हुआ मैट्रिक्स है और दूसरा एक संपीड़ित मैट्रिक्स है। वैज्ञानिकों ने इन दोनों के बीच एक खास इंटरफेस बनाया है। यदि पैरामीटर सही हैं, तो एक टोपोलॉजिकल इंटरफ़ेस बनाया जाता है जहां लेज़रों के बीच प्रकाश का प्रवाह होता है। यह निरंतर, स्थलीय रूप से संरक्षित प्रकाश प्रवाह इसका मतलब है कि एक सुसंगत बीम प्राप्त करने के लिए प्रत्येक लेजर से प्रकाश को अन्य सभी लेजर तक पहुंचना पड़ता है, सेगेव बताते हैं। तो प्रकाश पूरे सरणी में घूमता है, लेकिन यह अलग-अलग लेज़रों द्वारा भी उत्सर्जित होता है जो सरणी बनाते हैं।
विज्ञान के अनुसार, विमान में युग्मन का निम्न स्तर कई अलग-अलग उत्सर्जन स्रोतों को एकल स्रोत के रूप में कार्य करने के लिए मजबूर करने के लिए पर्याप्त है।