空芯光纖具有高損傷(shang) 閾值、寬帶傳(chuan) 輸窗口、色散和非線性可調控等優(you) 點，為(wei) 超快激光與(yu) 氣體(ti) 介質的非線性相互作用研究提供了理想平台。基於(yu) 這一平台的少周期脈衝(chong) 壓縮、孤子-等離子體(ti) 相互作用、超連續譜產(chan) 生及紫外飛秒激光產(chan) 生技術，在超快電子產(chan) 生與(yu) 調控、超快光譜學研究、燃燒診斷動力學探測等方麵具有應用潛力。近期，中國科學院上海光學精密機械研究所科研團隊在基於(yu) 空芯光纖的氣體(ti) 非線性光學研究中取得進展。

研究團隊揭示了空芯毛細管光纖中一種新穎的孤子動力學機製，即高階孤子分裂引起的高強度次級脈衝(chong) 調製效應。該研究利用這一效應實現了微焦量級、高相幹度、紫外寬光譜脈衝(chong) 的產(chan) 生，且所產(chan) 生的紫外光譜覆蓋一個(ge) 倍頻程。在時域上，該技術支持傅裏葉變換極限脈寬約1 fs的近單周期紫外脈衝(chong) ，且所產(chan) 生紫外脈衝(chong) 的中心波長可通過控製入射脈衝(chong) 能量和空芯波導中的氣壓進行寬譜調諧。相關(guan) 成果以Octave-wide broadening of ultraviolet dispersive wave driven by soliton splitting dynamics為(wei) 題，發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。

進一步，該團隊開展了空芯反諧振光纖中多峰結構諧振色散波的輻射機理研究。結果表明，諧振色散波的多峰結構是孤子自壓縮、孤子-等離子體(ti) 相互作用以及相位匹配色散波輻射三種效應之間的精妙耦合所致。泵浦脈衝(chong) 在充氣空芯波導中經曆孤子自壓縮，實現第一次色散波輻射。同時，氣體(ti) 電離導致藍移孤子產(chan) 生，而藍移孤子逐漸靠近空芯反諧振光纖的諧振帶時，再次經曆孤子自壓縮，從(cong) 而觸發第二次色散波輻射。由於(yu) 兩(liang) 次色散波輻射的相位匹配條件不同，導致諧振色散波光譜上呈現多峰結構，而時域上出現多個(ge) 波包。該多峰諧振色散波通過相位補償(chang) 後被壓縮成超短激光脈衝(chong) 。相關(guan) 成果以Broadband Dispersive-wave Emission Coupled with Two-stage Soliton Self-compression in Gas-filled Anti-resonant Hollow-core Fibers為(wei) 題，發表在《激光與(yu) 光子學評論》（Laser & Photonics Reviews）上。