Recientemente, el equipo del Prof. Mao Dong y el Prof. Zhao Jianlin de la Universidad Politécnica Northwestern (NWPU), en colaboración con el Prof. Zhang Yong de la Universidad de Nanjing y el Prof. Sun Zhipei de la Universidad Aalto, Finlandia, han logrado importantes avances en Talbot soliton. Láseres de modo bloqueado. Los resultados de la investigación se han publicado en la principal revista académica internacional Science Advances (un subconjunto de Science) bajo el título "El láser de fibra de solitón disipativo Talbot" y han sido seleccionados como imagen destacada del número. Imagen destacada) del número. El primer autor del artículo es Heze Zhang, actual estudiante de doctorado, y el autor correspondiente es el profesor Dong Mao.
Como sistema disipativo típico que contiene ganancia, pérdida, dispersión y efectos no lineales periódicos, un láser de superfibra proporciona una plataforma de investigación ideal para explorar el bloqueo de modos en el espacio-tiempo, ondas ópticas extrañas, nuevos solitones y sus interacciones. El efecto Talbot se refiere a una clase de fenómenos de autoimagen de un campo o pulso de luz periódico en una ubicación específica, que está dominado por los efectos de difracción y dispersión en los dominios espacial y temporal, respectivamente. En los láseres de modo bloqueado convencionales, el efecto Talbot rara vez se asocia con el comportamiento evolutivo de los pulsos de modo bloqueado debido al pequeño espaciado longitudinal del modo y los valores de dispersión de la cavidad resonante, que no pueden satisfacer la condición de autoimagen de Talbot en el dominio del tiempo. .
(a, b) Solitones de Talbot en estado estacionario y (c, d) en estado respiratorio en láseres de fibra
El equipo de investigación descubrió por primera vez pulsos bloqueados en modo solitón dominados por el efecto Talbot, llamados solitones Talbot, en un láser de fibra bloqueado en modo síncrono de múltiples longitudes de onda que utiliza técnicas de conformación de pulsos para modular la diferencia de frecuencia entre espectros adyacentes. Se ha descubierto que cuando el número de longitudes de onda de modo bloqueado es mayor o igual a 3, el estado operativo del láser de fibra está determinado por el efecto Talbot en el dominio del tiempo: el láser emite solitones respiratorios cuando la distancia de autoimagen entera se desvía. desde la longitud de la cavidad, y el láser genera solitones en estado estacionario cuando la distancia de autoimagen entera es igual a la longitud de la cavidad; Basado en la dualidad espacio-temporal de la onda de luz, propusieron una teoría de Talbot mejorada que incluye dispersión y no linealidad, que explica y describe con precisión el fenómeno de autoimagen y el comportamiento de respiración en estado estacionario de los solitones de Talbot en la cavidad, y proporciona una nueva plataforma e idea para el estudio de la evolución no lineal de paquetes de ondas multicolores en sistemas ópticos disipativos.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China en el marco del proyecto de alto nivel (12274344), el Programa de Investigación Básica de Ciencias Naturales de la provincia de Shaanxi (2021JC-09) y los Gastos Operativos de Investigación Básica de las Universidades Centrales ( 3102019JC008).
Como joven profesor destacado en la disciplina de ingeniería óptica en nuestra universidad, el Prof. Mao Dong, con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Fondo para Jóvenes Científicos Destacados de la Provincia de Shaanxi y los Fondos de Investigación Fundamental para las Universidades Centrales, ha Ha llevado a cabo una gran cantidad de trabajos de investigación básica de vanguardia en los campos de los láseres de fibra ultrarrápidos, la modulación de campo óptico espacio-temporal y otros campos, y ha sido publicado en Nature Communications, Science. Ha publicado 62 artículos en Nature Communications, Science Advances, Light: Science & Applications, Laser & Photonics Reviews y otras revistas como primer autor y correspondiente. Los artículos relevantes han sido citados más de 8800 veces y ha sido seleccionado como uno de los académicos altamente citados de Elsevier 2020 y el 2% de los mejores científicos del mundo de la Universidad de Stanford, y este trabajo es uno de los resultados representativos de la reciente trabajar.
