2021年08月01日 | 作者:物理与电子科学学院 |  点击数: |

近日,物理与电子科学学院光场调控及应用中心蔡阳健教授团队和加拿大达尔豪斯大学SergeyA. Ponomarenko教授合作在物理学领域国际顶级期刊《Physical Review Letters》上发表题为“TemporalBoundary Solitons and Extreme Superthermal Light Statistics”的学术论文。山东师范大学是论文第一完成单位,梁春豪讲师为第一作者。

脉冲与时间边界相互作用的光学性质在众多学科中发挥着重要的作用,包括时域全反射、光学非互易性、负折射和光子拓扑绝缘体等。该工作在线性时域全反射理论基础上,引入克尔非线性作用,研究时域表面光孤子的形成,以及超热光统计行为。研究揭露:将高功率脉冲入射到时间边界中,通过联合调控脉冲功率值和脉宽,在时间的边界附近会产生1~2个表面光孤子。研究发现该表面光孤子对环境极其敏感。一旦环境发生改变,在交叉相位调制作用下,光孤子动量发生改变,这将导致光孤子传输行为发生显著的变化(出现光子加速),不遵循经典线性时域反射和折射理论。基于该现象,对入射脉冲添加噪声,研究在传输接收面处(z=100m)脉冲功率值的统计行为。结果表明正是因为表面光孤子的存在,g2统计因子最大值在10%的噪声下可以达到2300多,从而获得了巨大超热光统计。研究结果将在高阶鬼成像、频率转换、全光信号处理等方面有着重要的应用价值。

山东师范大学光场调控及应用中心(http://www.gctk.sdnu.edu.cn/)成立于2018年05月,同年该中心入选山东省光场调控工程技术研究中心,中心主任为国家杰出青年科学基金获得者、美国光学学会会士蔡阳健教授。中心紧密结合国家重大需求及山东省新旧动能转重大工程优先发展领域,主要开展新型光场时空调控及其在复杂环境光通讯、精密光学加工、激光雷达探测、光学成像等新一代信息技术中的应用。目前该中心拥有教授7名(其中国家杰青1名,泰山学者青年专家3名),副教授9名,讲师16名,实验员3名。2018-2020年期间,该中心获国家自然科学基金27项,发表高水平SCI论文100多篇。

论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.053901

 

供稿审核人:谢德仁

编辑:崔   勇

终审:姚   昌

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