《多模光纖中的時空孤子動力學特性研究》是依託上海交通大學，由唐玉龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多模光纖中的時空孤子動力學特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：唐玉龍
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
單模光纖中的孤子雷射脈衝是現代通信、工業生產等領域中不可或缺的工具。但是因為單模光纖纖芯小，雷射傳輸時容易激發各種非線性效應，限制了脈衝能量和通信容量的進一步提升，而光子晶體光纖雖然能實現較大的模場面積，但損傷閾值低且難以與常規光纖器件兼容。本項目提出階躍折射率多模光纖中的孤子脈衝產生和動力學特性研究，結合矽基光纖優異的光、熱、機械特性來實現多模光孤子鎖模，解決限制光纖中孤子脈衝能量和峰值功率的關鍵科學問題；研究多模光纖孤子基於時空耦合的新穎非線性光學現象，探尋多維光孤子的新特性和新套用，發展基於多模光纖的雷射脈衝能量提升新技術和基於時空耦合的新光學效應，這將有助於推動多模光纖雷射動力學的發展、提升我國在光纖雷射技術領域的核心競爭力。
結題摘要
單模光纖中的孤子雷射脈衝是現代通信、工業生產等領域中不可或缺的工具。但是因為單模光纖纖芯小，雷射傳輸時容易激發各種非線性效應，限制了脈衝能量和通信容量的進一步提升。我們提出了採用階躍折射率多模光纖來形成雷射孤子脈衝，研究了多模孤子的形成、穩定及傳輸的動力學過程，並探索了如何進行橫模控制，實現了多個橫模的鎖定，得到了穩定的多模孤子，脈衝能量大於500納焦，平均功率大於10瓦。另外，利用模式選擇技術實現了脈衝能量大於20納焦、光束質量M2因子接近1的單橫模鎖模脈衝。所取得的研究成果，加深了對多模光纖中光孤子時空耦合非線性特性的理解，初步解決了限制光纖中孤子脈衝能量和峰值功率的關鍵科學問題，有助於為新一代雷射通信及能量傳輸提供核心光源和脈衝控制技術。
