光纖中首次觀測到矢量明暗光孤子

光纖中首次觀測到矢量明暗光孤子

 

光纖中首次觀測到矢量明暗光孤子

 

10.1103/PhysRevB.80.052302

 

                                                                         

 

實驗裝置圖

實驗中觀察到的矢量明暗光孤子，其中一個偏振分量為亮孤子，其垂直分量為暗孤子

 

                                    

 

數值模擬得到的矢量明暗光孤子

 

矢量孤子通常可以分成三類：矢量亮亮孤子，矢量明亮孤子以及矢量暗孤子。通常所研究並且得到的是矢量亮亮孤子，即其兩偏振分量皆為亮孤子，這是因為亮孤子更容易獲得並且在光通訊上具有更廣泛的應用。

對於空間矢量光孤子而言，上述三種光孤子都被理論和實驗相繼證實過了。然而，對於時間光孤子，到底是否存在矢量明亮孤子還存在較大爭議。雖然有很多理論工作證實了矢量明亮孤子的存在，但是在實驗上一直沒有得到驗證。

本文就是通過巧妙地設計激光器並且優化其工作參數，可以得到穩定的矢量明亮光孤子序列的輸出。進一步研究表明，雖然亮孤子和暗孤子的孤子特性有截然不同的傳輸特性，但是矢量明亮光孤子的兩個分量仍然能保持相同的傳輸速度，這是因為它們之間有較強的相幹相互作用才能耦合在一起並使得它們的相位差一直保持恒定。

因為該工作首次報道了矢量光孤子的第三種特殊形態，所以能以較快的速度發表在PRB brief report上麵，並且得到了同行的立即肯定。 

 

此外，我們的理論模型很好地解釋了矢量明亮光孤子的存在，也進一步佐證了激光器完全可以提供一個很好的非線性平台去研究各種孤子的特性。並且，激光器中光孤子的理論完全可以應用到其他要用Ginsburg-Landau方程來描述的係統，比Bose-Einstein Condensation、流體力學以及超導態等。相關論文發表在《PRB brief report》上。

 

 

Observation of polarization domain wall solitons in weakly birefringent cavity fiber lasers

H. Zhang, D. Y. Tang, L. M. Zhao and X. Wu