Nedávno tým prof. Mao Dong a prof. Zhao Jianlin z Northwestern Polytechnical University (NWPU), ve spolupráci s prof. Zhang Yongem z Nanjing University a prof. Sun Zhipei z Aalto University, Finsko, dosáhl významného pokroku v Talbot soliton lasery s uzamčeným režimem. Výsledky výzkumu byly publikovány ve špičkovém mezinárodním akademickém časopise Science Advances (podskupina Science) pod názvem „The disipative Talbot soliton fiber laser“ a byly vybrány jako hlavní obrázek problému. Vybraný obrázek) problému. Prvním autorem článku je Heze Zhang, současný doktorand, a odpovídajícím autorem je prof. Dong Mao.
Jako typický disipativní systém obsahující periodický zisk, ztrátu, rozptyl a nelineární efekty poskytuje supervláknový laser ideální výzkumnou platformu pro zkoumání zamykání módů v časoprostoru, optických podivných vln, nových solitonů a jejich interakcí. Talbotův efekt odkazuje na třídu sebezobrazovacích jevů periodického světelného pole nebo pulzu v určitém místě, kterému dominují difrakční a disperzní efekty v prostorové a časové oblasti. V konvenčních laserech s uzamčeným režimem je Talbotův efekt zřídka spojen s evolučním chováním pulzů s uzamčeným režimem kvůli malé vzdálenosti podélných režimů a disperzním hodnotám rezonanční dutiny, které nemohou splnit Talbotovu podmínku samozobrazení v časové oblasti. .
(a, b) Talbot solitony v ustáleném stavu a (c, d) v dýchacím stavu ve vláknových laserech
Výzkumný tým poprvé objevil pulsy s uzamčeným režimem solitonů ovládané Talbotovým efektem, nazývané solitony Talbot, ve vícevlnovém synchronním vláknovém laseru s uzamčeným režimem pomocí technik tvarování pulsů k modulaci frekvenčního rozdílu mezi sousedními spektry. Bylo zjištěno, že když je počet vlnových délek s uzamčeným módem větší nebo roven 3, je provozní stav vláknového laseru určen Talbotovým efektem v časové doméně – laser vydává dýchací solitony, když se celočíselná vzdálenost samozobrazování odchyluje. z délky dutiny a laser vydává solitony v ustáleném stavu, když je celočíselná vzdálenost samozobrazení rovna délce dutiny; na základě časoprostorové duality světelné vlny navrhli vylepšenou Talbotovu teorii, která zahrnuje disperzi a nelinearitu, která přesně vysvětluje a popisuje fenomén sebezobrazování a ustálené dýchání solitonů Talbot v dutině a poskytuje nová platforma a myšlenka pro studium nelineárního vývoje vícebarevných vlnových paketů v disipativních optických systémech.
Tuto práci podpořila National Natural Science Foundation of China v rámci projektu nejvyšší úrovně (12274344), programu základního výzkumu přírodních věd v provincii Shaanxi (2021JC-09) a provozních nákladů na základní výzkum centrálních univerzit ( 3102019JC008).
Jako vynikající mladý učitel v oboru optického inženýrství na naší univerzitě, prof. Mao Dong, podporovaný Národní nadací přírodních věd Číny, Fondem vynikajících mladých vědců z provincie Shaanxi a Fondy základního výzkumu pro centrální univerzity provedl mnoho špičkových základních výzkumných prací v oblasti ultrarychlých vláknových laserů, časoprostorové modulace optického pole a dalších oborů a byl publikován v Nature Communications, Science Publikoval 62 prací v Nature Communications, Science Advances, Light: Science & Applications, Laser & Photonics Reviews a další časopisy jako první a odpovídající autor. Příslušné práce byly citovány více než 8 800krát a byl vybrán jako jeden z vysoce citovaných vědců Elsevier 2020 a 2 % nejlepších vědců na Stanfordské univerzitě na světě, a tato práce je jedním z reprezentativních výsledků nedávného výzkumu. práce.
