Наскоро екипът на проф. Mao Dong и проф. Zhao Jianlin от Северозападния политехнически университет (NWPU), в сътрудничество с проф. Zhang Yong от университета Nanjing и проф. Sun Zhipei от университета Aalto, Финландия, постигна значителен напредък в Talbot soliton лазери със заключен режим. Резултатите от изследването са публикувани във водещото международно академично списание Science Advances (подгрупа на Science) под заглавието „The dissipative Talbot soliton fiber laser“ и са избрани като представено изображение на изданието. Представено изображение) на проблема. Първият автор на статията е Heze Zhang, настоящ докторант, а съответният автор е проф. Dong Mao.
Като типична дисипативна система, съдържаща периодично усилване, загуба, дисперсия и нелинейни ефекти, супервлакнестият лазер осигурява идеална изследователска платформа за изследване на заключване на режима в пространство-времето, оптични странни вълни, нови солитони и техните взаимодействия. Ефектът на Талбот се отнася до клас феномени на самоизображение на периодично светлинно поле или импулс на определено място, което е доминирано от дифракционни и дисперсионни ефекти съответно в пространствената и времевата област. В конвенционалните лазери със заключен режим ефектът на Талбот рядко се свързва с еволюционното поведение на импулсите със заключен режим поради малкото надлъжно разстояние между модовете и стойностите на дисперсията на резонансната кухина, които не могат да задоволят условието за самоизображение на Талбот във времевата област .
Изображения на (a, b) стационарни и (c, d) Talbot солитони в състояние на дишане във влакнест лазер
Изследователският екип откри за първи път импулси със заключен режим на солитон, доминиран от ефекта на Талбот, наречени солитони на Талбот, в многовълнов синхронен оптичен лазер със заключен режим, използващ техники за оформяне на импулси за модулиране на честотната разлика между съседни спектри. Установено е, че когато броят на дължините на вълната със заключен режим е по-голям или равен на 3, работното състояние на фибровлакнестия лазер се определя от ефекта на Talbot във времевата област - лазерът извежда дишащи солитони, когато цялото разстояние за самоизображение се отклонява от дължината на кухината и лазерът извежда солитони в стационарно състояние, когато цялото разстояние за самоизображение е равно на дължината на кухината; въз основа на пространствено-времевата двойственост на светлинната вълна, те предложиха подобрена теория на Талбот, която включва дисперсия и нелинейност, която точно обяснява и описва феномена на самоизображението и дишането в стационарно състояние на солитоните на Талбот в кухината и осигурява нова платформа и идея за изследване на нелинейната еволюция на многоцветни вълнови пакети в дисипативни оптични системи.
Тази работа беше подкрепена от Националната природонаучна фондация на Китай по проекта от най-високо ниво (12274344), Програмата за основни научни изследвания в областта на природните науки на провинция Шанси (2021JC-09) и Оперативните разходи за основни изследвания на централните университети ( 3102019JC008).
Като изключителен млад преподавател в дисциплината оптично инженерство в нашия университет, проф. Мао Донг, подкрепен от Националната природонаучна фондация на Китай, Фонда за изключителни млади учени на провинция Шанси и Фондовете за фундаментални изследвания за централните университети, има извърши много авангардна основна изследователска работа в областта на ултрабързите оптични лазери, пространствено-времевата модулация на оптичното поле и други области и е публикуван в Nature Communications, Science. Той е публикувал 62 статии в Nature Communications, Science Advances, Light: Science & Applications, Laser & Photonics Reviews и други списания като първи и съответен автор. Съответните статии са цитирани повече от 8800 пъти и той е избран за един от най-цитираните учени на Elsevier 2020 и 2% от най-добрите учени в света на Станфордския университет и тази работа е един от представителните резултати от неотдавнашния работа.
