中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2023年12月,上海光机所在职职工1042人(其中高级专业技术人员530人),博士后114人。包括:两院院士7人(其中发展中国家科学院院士3人)、中国科学院外籍院士1人,国家重点研发计划首席科学家9位、国家重大专项副总设计师2人、国家重大专项总体专家组成员9人、全国创新争先奖状2人、何梁何利基金科学与技术进步奖1人、中国青年科技奖(特别奖)1人、国家杰出青年基金获得者7人、国家优秀青年基金获得者4人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、国家特支计划领军人才入选者6人、国家特支计划青年拔尖人才入选者5人……
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第五百五十期)
2024年9月18日
上海光机所在基于空芯反谐振光纤的蓝移孤子研究中取得进展
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室与罗素先进光波科学中心团队在基于空芯反谐振光纤的蓝移孤子研究中取得进展。相关研究成果以“Spectral Bandwidth Tuning of Photoionization-induced Blue-Shifted Solitons in gas-Filled Hollow-Core Anti-Resonant Fibers”为题发表于IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics。
空芯反谐振光纤具有结构简单、低损耗、宽带传输窗口等优点,被广泛应用于高功率激光传能、光纤传感、光纤通信以及超快非线性光学等研究领域。而在基于空芯反谐振光纤的超快非线性光学研究中,通过改变空芯波导中的气体类型和气压能够有效调控波导中的色散和非线性,从而实现丰富的孤子动力学过程。其中,孤子与等离子体相互作用产生的蓝移孤子可以实现高效率的激光频率上转换,从而产生近红外和可见光波段、波长可调谐的超短激光脉冲,近年来引起了领域内的广泛关注。
研究团队自2018年以来系统地开展了空芯反谐振光纤中孤子-等离子体相互作用研究,取得了一系列研究成果。包括:实现蓝移孤子中心波长连续调谐[Optics Express 26, 34977 (2018), Optics Letters 44, 1805 (2019)],蓝移孤子谱宽调谐[Optics Express 27, 30798 (2019)],验证绝热孤子自压缩[Optics Letters 44, 5562 (2019)],蓝移孤子驱动的高效谐振色散波辐射[Optics Express 28, 17076 (2020)]等。
在本项研究中,研究团队系统研究了蓝移孤子的谱宽调控机理,通过理论和实验相结合,揭示了这种谱宽调谐规律遵循孤子面积理论。在实验中,通过改变空芯反谐振光纤中的气压和入射脉冲能量,在光纤输出端获得了高重复频率(10 kHz)可调谐超快脉冲,中心波长调谐范围为900 nm至650 nm,带宽调谐范围为100 nm至180 nm(700 nm波长处),对应7.2 fs至5.4 fs的可调谐脉冲宽度,实验的结果与理论预测相吻合。这种可调谐超快光源有望应用于超快光谱学和非线性光学等研究领域。
此项研究得到了国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划、中国博士后科学基金、中国科学院战略性先导科技专项B类、上海市重大科技专项等项目的支持。
图1 同一中心波长下蓝移孤子谱宽调谐特性(a)蓝移孤子光谱测量,(b)蓝移孤子谱宽及傅里叶变换极限脉宽,(c)蓝移孤子的孤子阶数
图2 不同气压下蓝移孤子的时域测量(a)5.5 bar,(b)7 bar,(c)8 bar
图3 蓝移孤子稳定性及近场光斑质量(a)光谱稳定性,(b)能量稳定性,(c)近场光斑分布
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