Nedávno tím Prof. Mao Dong a Prof. Zhao Jianlin zo Severozápadnej polytechnickej univerzity (NWPU), v spolupráci s Prof. Zhang Yongom z Nanjing University a Prof. Sun Zhipei z Aalto University, Fínsko, dosiahol významný pokrok v Talbot soliton lasery s uzamknutým režimom. Výsledky výskumu boli publikované v špičkovom medzinárodnom akademickom časopise Science Advances (podskupina Science) pod názvom „Disipative Talbot solitónový vláknový laser“ a boli vybrané ako hlavný obrázok problému. Odporúčaný obrázok) problému. Prvým autorom článku je Heze Zhang, súčasný doktorand, a zodpovedajúcim autorom je prof. Dong Mao.
Ako typický disipačný systém obsahujúci periodický zisk, stratu, disperziu a nelineárne efekty, supervláknový laser poskytuje ideálnu výskumnú platformu na skúmanie blokovania režimov v časopriestore, optických podivných vĺn, nových solitónov a ich interakcií. Talbotov efekt sa vzťahuje na triedu samozobrazovacích javov periodického svetelného poľa alebo pulzu na špecifickom mieste, v ktorom dominujú difrakčné a disperzné efekty v priestorovej a časovej doméne. V konvenčných laseroch s uzamknutým režimom je Talbotov efekt zriedkavo spojený s evolučným správaním impulzov so zamknutým režimom v dôsledku malých pozdĺžnych rozstupov a disperzných hodnôt rezonančnej dutiny, ktoré nemôžu uspokojiť Talbotovu podmienku samozobrazenia v časovej oblasti. .
Obrázky Talbotových solitónov (a, b) v rovnovážnom stave a (c, d) v dýchacom stave vo vláknovom laseri
Výskumný tím prvýkrát objavil pulzy so zamknutým režimom solitónu, ktorému dominuje Talbotov efekt, nazývaný Talbot solitony, vo vláknovom laseri so synchrónnym režimom s viacerými vlnovými dĺžkami pomocou techník tvarovania impulzov na moduláciu frekvenčného rozdielu medzi susednými spektrami. Zistilo sa, že keď je počet vlnových dĺžok s uzamknutým režimom väčší alebo rovný 3, prevádzkový stav vláknového lasera je určený Talbotovým efektom v časovej oblasti – laser vydáva dýchacie solitóny, keď sa celočíselná vzdialenosť samozobrazovania odchyľuje. z dĺžky dutiny a laser vydáva solitóny v ustálenom stave, keď sa celočíselná vzdialenosť samozobrazenia rovná dĺžke dutiny; na základe časopriestorovej duality svetelných vĺn navrhli vylepšenú Talbotovu teóriu, ktorá zahŕňa disperziu a nelinearitu, ktorá presne vysvetľuje a opisuje fenomén sebazobrazovania a ustálené dýchacie správanie Talbotových solitónov v dutine a poskytuje nová platforma a myšlienka na štúdium nelineárneho vývoja viacfarebných vlnových paketov v disipatívnych optických systémoch.
Túto prácu podporila Národná nadácia pre prírodné vedy v Číne v rámci projektu najvyššej úrovne (12274344), Programu základného výskumu v oblasti prírodných vied v provincii Shaanxi (2021JC-09) a Operačných nákladov na základný výskum centrálnych univerzít ( 3102019JC008).
Ako vynikajúci mladý učiteľ v disciplíne optického inžinierstva na našej univerzite, Prof. Mao Dong, podporovaný Národnou nadáciou prírodných vied v Číne, Fondom vynikajúcich mladých vedcov z provincie Shaanxi a Fondmi základného výskumu pre centrálne univerzity vykonal množstvo špičkových základných výskumných prác v oblasti ultrarýchlych vláknových laserov, časopriestorovej modulácie optického poľa a iných oblastiach a bol publikovaný v Nature Communications, Science Publikoval 62 článkov v Nature Communications, Science Advances, Light: Science & Applications, Laser & Photonics Reviews a ďalšie časopisy ako prvý a zodpovedajúci autor. Príslušné práce boli citované viac ako 8 800-krát a bol vybraný ako jeden z vysoko citovaných vedcov Elsevier 2020 a 2 % najlepších vedcov na Stanfordskej univerzite na svete a táto práca je jedným z reprezentatívnych výsledkov nedávneho práca.
