Gần đây, nhóm của Giáo sư Mao Dong và Giáo sư Zhao Jianlin từ Đại học Bách khoa Tây Bắc (NWPU), phối hợp với Giáo sư Zhang Yong từ Đại học Nam Kinh và Giáo sư Sun Zhipei từ Đại học Aalto, Phần Lan, đã đạt được tiến bộ đáng kể trong Talbot soliton laser bị khóa chế độ. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí học thuật quốc tế hàng đầu Science Advances (một tập hợp con của Khoa học) với tiêu đề “Laser sợi Talbot soliton tiêu tán” và được chọn làm ảnh đại diện của số báo. Hình ảnh nổi bật) của vấn đề. Tác giả đầu tiên của bài báo là Heze Zhang, hiện đang là nghiên cứu sinh tiến sĩ, và tác giả tương ứng là Giáo sư Dong Mao.
Là một hệ thống tiêu tán điển hình chứa các hiệu ứng tăng, giảm, phân tán và phi tuyến định kỳ, laser siêu sợi cung cấp nền tảng nghiên cứu lý tưởng để khám phá khóa chế độ trong không-thời gian, sóng quang học lạ, soliton mới và tương tác của chúng. Hiệu ứng Talbot đề cập đến một loại hiện tượng tự tạo ảnh của trường ánh sáng định kỳ hoặc xung tại một vị trí cụ thể, bị chi phối bởi các hiệu ứng nhiễu xạ và phân tán tương ứng trong các miền không gian và thời gian. Trong các laser bị khóa chế độ thông thường, hiệu ứng Talbot hiếm khi liên quan đến hành vi tiến hóa của các xung bị khóa chế độ do khoảng cách chế độ dọc và các giá trị phân tán nhỏ của khoang cộng hưởng, không thể đáp ứng điều kiện tự chụp ảnh Talbot trong miền thời gian .
Hình ảnh của (a, b) trạng thái ổn định và (c, d) soliton Talbot ở trạng thái thở trong tia laser sợi quang
Nhóm nghiên cứu lần đầu tiên phát hiện ra các xung bị khóa chế độ soliton bị chi phối bởi hiệu ứng Talbot, được gọi là soliton Talbot, trong laser sợi quang bị khóa chế độ đồng bộ nhiều bước sóng sử dụng kỹ thuật định hình xung để điều chỉnh sự chênh lệch tần số giữa các quang phổ liền kề. Người ta nhận thấy rằng khi số bước sóng bị khóa chế độ Lớn hơn hoặc bằng 3, trạng thái hoạt động của laser sợi quang được xác định bởi hiệu ứng Talbot trong miền thời gian - tia laser tạo ra soliton thở khi khoảng cách tự chụp ảnh nguyên bị lệch từ chiều dài khoang và tia laser tạo ra soliton ở trạng thái ổn định khi khoảng cách tự chụp ảnh số nguyên bằng với chiều dài khoang; dựa trên tính đối ngẫu không gian-thời gian của sóng ánh sáng, họ đã đề xuất một lý thuyết Talbot cải tiến bao gồm sự phân tán và phi tuyến tính, lý thuyết này giải thích và mô tả chính xác hiện tượng tự tạo ảnh và hành vi thở ở trạng thái ổn định của soliton Talbot trong khoang, đồng thời cung cấp một nền tảng và ý tưởng mới cho việc nghiên cứu sự phát triển phi tuyến của các gói sóng nhiều màu trong các hệ thống quang học tiêu tán.
Công trình này được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc trong dự án cấp cao nhất (12274344), Chương trình nghiên cứu cơ bản về khoa học tự nhiên của tỉnh Thiểm Tây (2021JC-09) và Chi phí hoạt động nghiên cứu cơ bản của các trường đại học trung ương ( 3102019JC008).
Là một giáo viên trẻ xuất sắc trong ngành kỹ thuật quang học ở trường đại học của chúng tôi, Giáo sư Mao Dong, được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc, Quỹ khoa học trẻ xuất sắc của tỉnh Thiểm Tây và Quỹ nghiên cứu cơ bản cho các trường đại học miền Trung, đã đã thực hiện nhiều công trình nghiên cứu cơ bản tiên tiến trong lĩnh vực laser sợi quang cực nhanh, điều chế trường quang học không gian-thời gian và các lĩnh vực khác, và đã được xuất bản trên tạp chí Nature Communications, Science. Ông đã xuất bản 62 bài báo trên tạp chí Nature Communications, Science Advances, Ánh sáng: Khoa học & Ứng dụng, Đánh giá về Laser & Quang tử và các tạp chí khác với tư cách là tác giả đầu tiên và tương ứng. Các tài liệu liên quan đã được trích dẫn hơn 8800 lần và ông đã được chọn là một trong những Học giả được trích dẫn cao của Elsevier 2020 và là một trong 2% các nhà khoa học hàng đầu trên thế giới của Đại học Stanford, và công trình này là một trong những kết quả tiêu biểu của cuộc khảo sát gần đây. công việc.
