【產(chǎn)通社，7月18日訊】中國科學(xué)院西安光機(jī)所（Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics，XIOPM）官網(wǎng)消息，其光子功能材料與器件研究室郭海濤研究員團(tuán)隊(duì)在中紅外光纖激光脈動(dòng)孤子動(dòng)力學(xué)研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于SCI一區(qū)TOP期刊Chaos, Solitons and Fractals，論文第一作者為西安光機(jī)所博士生董雨荷，通訊作者為西安光機(jī)所肖旭升副研究員和郭海濤研究員。第一完成單位和通訊單位為西安光機(jī)所。

中紅外超快光纖激光器憑借其高轉(zhuǎn)換效率、結(jié)構(gòu)緊湊、模式質(zhì)量優(yōu)異及寬帶發(fā)射譜等優(yōu)勢，在光譜學(xué)、醫(yī)療手術(shù)和材料加工等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。然而，其性能優(yōu)化仍面臨非線性效應(yīng)、色散調(diào)控及復(fù)雜脈沖動(dòng)力學(xué)等挑戰(zhàn)。在高泵浦強(qiáng)度下，非線性效應(yīng)誘發(fā)的雙周期脈動(dòng)孤子，具有長周期與短周期的復(fù)合特性，是非線性動(dòng)力學(xué)研究的典型范例，對(duì)激光技術(shù)在信息編碼、光存儲(chǔ)和光通信等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。

研究團(tuán)隊(duì)基于復(fù)金茲堡-朗道方程，系統(tǒng)探究了中紅外超快光纖激光器中雙周期脈動(dòng)孤子的動(dòng)力學(xué)特性。通過調(diào)控2.8μm摻鉺氟化物鎖模光纖激光器的泵浦功率，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了從穩(wěn)態(tài)單脈沖到脈動(dòng)孤子、束縛態(tài)孤子，直至三孤子分子與四孤子分子的轉(zhuǎn)變。團(tuán)隊(duì)觀測到多組短周期（13、9、4、11、7、10、3）與長周期（425、86、105、216、648、823、90）并存的雙周期脈動(dòng)孤子，其動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)為短周期與長周期脈動(dòng)的混合模式。研究發(fā)現(xiàn)，在泵浦功率增加時(shí)，脈動(dòng)孤子的短周期保持恒定，而長周期逐漸增加。

該研究首次揭示了中紅外光纖激光器中雙周期脈動(dòng)孤子的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，不僅深化了對(duì)反常色散激光器系統(tǒng)中脈沖非線性行為的理解，還為優(yōu)化中紅外超快激光脈沖提供了新思路，有望應(yīng)用于分子光譜學(xué)與精密材料加工領(lǐng)域。

研究受到國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目課題、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目資助。郭海濤團(tuán)隊(duì)在中紅外玻璃光纖、光纖器件及激光器整機(jī)領(lǐng)域取得系列創(chuàng)新成果，在光學(xué)與材料學(xué)國際權(quán)威期刊發(fā)表論文100余篇，獲授權(quán)國家發(fā)明專利14項(xiàng)，出版英文專著1部，并榮獲中國科學(xué)院創(chuàng)新交叉團(tuán)隊(duì)等榮譽(yù)。查詢進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問官方網(wǎng)站http://opt.cas.cn/gb2019/xwzx/kyjz/202507/t20250704_7879816.html，以及https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960077925007829。（Robin Zhang，產(chǎn)通數(shù)造）    （完）