華南師範大學光電科學與(yu) 工程學院研究員羅智超和教授徐文成團隊在國家自然科學基金、廣東(dong) 省自然科學基金等項目的資助下，在超快孤子光纖激光器的研究方麵取得重要進展。相關(guan) 成果近日發表於(yu) 《自然-通訊》（Nature Communications）。

超快激光是推動超快科學發展的核心支撐。作為(wei) 超快光纖激光器的工作模式之一，局域混沌孤子脈衝(chong) 簇無論對於(yu) 基礎科學研究還是實際工程應用都具有重要意義(yi) 。例如，混沌孤子簇不僅(jin) 是探索怪波和湍流等複雜非線性動力學特性的優(you) 良物理平台，還在無散斑成像、混沌激光通信、混沌激光雷達等領域有重要的應用價(jia) 值。

論文第一作者、華南師範大學光電科學與(yu) 工程學院2021級碩士研究生張澤賢表示，混沌孤子簇的相幹性調控對於(yu) 上述光學應用係統的性能表現/動力學特性研究具有至關(guan) 重要的作用。然而，盡管研究人員在超快光纖激光器中發現混沌孤子簇超過25年，由於(yu) 缺乏孤子間隨機相互作用的動態平衡機製，至今仍認為(wei) 其相幹性是不可控的。

針對該科學問題，研究團隊提出了一種方法來有效、靈活控製激光器中混沌孤子脈衝(chong) 簇的相幹性。團隊通過巧妙利用四階色散驅動的孤子時域整形作用，在超快光纖激光器中引入四階色散使孤子脈衝(chong) 形成振蕩尾，進而在混沌孤子之間產(chan) 生“勢壘”效應。勢壘所產(chan) 生的相鄰孤子間排斥力能夠緩解孤子隨機相互碰撞誘導的湮滅效應，其作用大小與(yu) 引入的四階色散大小相關(guan) 聯，從(cong) 而實現了混沌孤子脈衝(chong) 簇相幹性的有效控製。

論文通訊作者羅智超表示，相關(guan) 研究結果將能夠為(wei) 光學係統的複雜非線性科學研究提供一個(ge) 有力的實驗平台，並為(wei) 發展新型混沌激光光源及應用提供新方案。