在旋轉(zhuǎn)頻率下觀察到無功率閾值的非線性光學(xué)孤子
近日,國際光子學(xué)領(lǐng)域頂級期刊ACS photonics在線發(fā)表了西安電子科技大學(xué)物理學(xué)院李春艷老師題為“Observation of Rotation-Induced Light Localization in Waveguide Arrays”的相關(guān)科研成果。該項研究首次在實驗上觀察到了由大尺度周期旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)陣列引起的線性光波的局域現(xiàn)象,并在一定的旋轉(zhuǎn)頻率下觀察到了無功率閾值的非線性光學(xué)孤子。 西安電子科技大學(xué)物理學(xué)院李春艷老師為論文的第一作者和唯一通訊作者,西安電子科技大學(xué)物理學(xué)院為第一署名單位。論文的合作單位包括俄羅斯科學(xué)院光譜學(xué)研究所(Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences)、莫斯科國立大學(xué)(LomonosovMoscow State University),以及高等經(jīng)濟(jì)研究院(Higher School of Economics)。 眾所周知,自然界中的各種波總是傾向于向周圍擴(kuò)散,因此,控制波的擴(kuò)散并使其局域在有限的空間內(nèi)是一個長期存在的、重要的科學(xué)問題。在二維靜態(tài)(無任何旋轉(zhuǎn)或扭結(jié)作用)的波導(dǎo)陣列中,這類孤子僅僅在粒子數(shù)(在物質(zhì)波系統(tǒng)中),或功率(在光學(xué)系統(tǒng)中)高于一定閾值時才能存在。旋轉(zhuǎn)的周期波導(dǎo)陣列從本質(zhì)上改變了這一現(xiàn)象。但是,由周期結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的線性和非線性效應(yīng)在實驗上的實現(xiàn)卻是一個極具挑戰(zhàn)性的難題。迄今為止,從未在實驗上觀察到旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)對波包演化行為的影響。 ![]() 沿陣列中心軸逆時針旋轉(zhuǎn)的波導(dǎo)陣列示意圖,以及由波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)頻率的增大而引起的線性光學(xué)模局域化程度增強(qiáng)的示例 該項研究首次利用飛秒激光技術(shù)雕刻具有不同旋轉(zhuǎn)頻率的大尺度周期性旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)陣列,在實驗上觀察到了旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)的兩種不同類型的線性光局域。旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)陣列為在極低功率條件下激發(fā)光孤子提供了一個新的平臺,為光孤子走向?qū)嶋H應(yīng)用突破了功率條件上的限制。 |