近日，上海大學通信與(yu) 信息工程學院郭海潤教授團隊聯合國內(nei) 外合作者，在Photonics Research（中科院一區）發表題為(wei) “Universal dynamics and deterministic motion control of de-coherently seeded temporal dissipative solitons via spectral filtering effect”的研究工作。

在現代科技發展進程中，激光技術正在發揮愈發重要的作用。特別是持續時間短、重複頻率高的超短超快激光脈衝(chong) ，在光通信、光傳(chuan) 感、激光測量等領域有著巨大的應用價(jia) 值。時域耗散孤子是產(chan) 生此類脈衝(chong) 式激光的主要工作機製，其本質上是光學諧振腔中由於(yu) 增益與(yu) 損耗、非線性與(yu) 色散之間達成了雙重平衡而產(chan) 生的一種穩定的光場形態，包涵豐(feng) 富的動力學特性，至今已在不同結構、不同尺度、不同介質的各類激光係統中獲得驗證。探究時域耗散孤子的形成過程及其動力學規律，亦成為(wei) 超快激光領域的重要研究課題。

在此背景下，團隊係統性地開展了超快激光係統中的耗散孤子調控機理研究。特別是在非相幹激勵的係統中，泵浦光源並非直接轉換為(wei) 脈衝(chong) 式激光，因此難以直接調控耗散孤子的狀態。為(wei) 了實現對孤子狀態的主動調控，團隊提出在超快激光係統中引入光譜濾波效應，通過設置可調諧的光譜濾波器，實現對腔內(nei) 光學增益的量化調控，進而主動改變耗散孤子的雙平衡條件，實現對孤子狀態的相幹調控。

實驗係統圖以及可調諧光譜濾波器的透射譜圖

實驗上，團隊通過光譜濾波實現了全局範圍內(nei) 的增益調控，成功觀察到耗散孤子的形成及演變全過程。特別是在孤子形成後，通過可調諧濾波器，可以進一步驅動多個(ge) 孤子的相互作用，實現“孤子分子”的合成和解離。整個(ge) 調控過程完全可逆，反映出係統內(nei) 光學增益對於(yu) 孤子狀態的相幹調控作用。

這項工作為(wei) 超快激光係統的孤子動力學觀測與(yu) 調控研究提供了新的思路，相關(guan) 實驗技術方案也有望轉化為(wei) 標準化的技術產(chan) 品，助力超短超快激光應用領域的發展。

全過程的時域耗散孤子形成與(yu) 演變動態

上海大學為(wei) 此項工作的第一署名單位，團隊研究生李子龍（目前正在英國倫(lun) 敦瑪麗(li) 女王大學攻讀博士學位）為(wei) 論文第一作者，論文合作單位及合作者還包括：中國科學院深圳先進技術研究院劉奐奐副研究員；英國倫(lun) 敦瑪麗(li) 女王大學蘇磊教授；南方科技大學沈平教授。郭海潤與(yu) 劉奐奐為(wei) 論文的通訊作者。此項工作也獲得國家自然科學基金、廣東(dong) 省自然科學基金、教育部高等學校學科創新引智計劃（111計劃）等經費支持。

論文信息：

Zilong Li,Huanhuan Liu,Zimin Zha, Lei Su, Perry Ping Shum, and Hairun Guo, "Universal dynamics and deterministic motion control of decoherently seeded temporal dissipative solitons via spectral filtering effect," Photon. Res. 11, 2011-2019 (2023).

郭海潤 2014 年博士畢業(ye) 於(yu) 丹麥技術大學，光子學工程專(zhuan) 業(ye) 。 2015 年加入洛桑聯邦理工學院（ EPFL ），任博士後研究員。 2018 年底加入上海大學特種光纖與(yu) 光接入網重點實驗室，研究方向主要為(wei) 非線性集成光子學（芯片），光學頻率梳技術與(yu) 應用，以及超快光子學前沿現象。曾主持歐盟 H2020 瑪麗(li) 居裏項目“芯片化中紅外光學頻率梳”，主要參與(yu) 美國國防科研屬專(zhuan) 項“紫外到中紅外的光學頻率梳技術”。 2017 年被評為(wei) 上海市“東(dong) 方學者”特聘教授。至今已發表論文 40 餘(yu) 篇，包括 Nature 子刊等多篇高水平論文，同時還兼任多類期刊的專(zhuan) 業(ye) 審稿人。目前，郭海潤在上海大學組建超快光頻梳課題組，主持國家自然基金麵上項目，上海市“東(dong) 方學者”專(zhuan) 項，上海市科委啟明星計劃項目等。