近日🤾🏼‍♀️，万事平台通信與信息工程學院郭海潤教授團隊聯合國內外合作者，在國際光學領域著名期刊《Photonics Research》（中科院一區）發表題為“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、重復頻率高的超短超快激光脈沖🏇🏼，在光通信、光傳感、激光測量等領域有著巨大的應用價值👨🏻。時域耗散孤子是產生此類脈沖式激光的主要工作機製，其本質上是光學諧振腔中由於增益與損耗🪹、非線性與色散之間達成了雙重平衡而產生的一種穩定的光場形態🧑‍💻，包涵豐富的動力學特性🧕🏿，至今已在不同結構、不同尺度、不同介質的各類激光系統中獲得驗證⚫️💆🏿‍♂️。探究時域耗散孤子的形成過程及其動力學規律，亦成為超快激光領域的重要研究課題👰🏼‍♀️。

在此背景下，團隊系統性地開展了超快激光系統中的耗散孤子調控機理研究。特別是在非相幹激勵的系統中，泵浦光源並非直接轉換為脈沖式激光，因此難以直接調控耗散孤子的狀態。為了實現對孤子狀態的主動調控，團隊提出在超快激光系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💋。

實驗系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孤子的相互作用🤹🏽‍♀️，實現“孤子分子”的合成和解離。整個調控過程完全可逆，反映出系統內光學增益對於孤子狀態的相幹調控作用👳🏻‍♀️。

這項工作為超快激光系統的孤子動力學觀測與調控研究提供了新的思路，相關實驗技術方案也有望轉化為標準化的技術產品🐷，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演變動態

万事平台為此項工作的第一署名單位，團隊研究生李子龍（目前正在英國倫敦瑪麗女王大學攻讀博士學位）為論文第一作者，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；英國倫敦瑪麗女王大學蘇磊教授；南方科技大學沈平教授👩‍🍳。郭海潤與劉奐奐為論文的通訊作者。此項工作也獲得國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、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🦻🏼：

ZilongLi,HuanhuanLiu,ZiminZha, LeiSu, 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).

https://doi.org/10.1364/PRJ.500126