Kürzlich hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Guo Haitao vom Labor für fotonische Funktionsmaterialien und Geräte am Xi'an Institute of Optics and Mechanics der chinesischen Akademie der Wissenschaften erhebliche Fortschritte bei der Untersuchung des Studiums des Mid-Infrared-Faserlasers-Pulsaton-Solitonen-Dynamik erzielt. Die Forschungsergebnisse mit dem Titel "Doppelperiodisch pulsierende Solitonen in 2,8 μm Mid-Infrared Faser-Laser" wurden im Journal Chaos, Solitons und Fracals veröffentlicht.
Ultrafastfaserlaser mit mittlerem Infrarot mit hoher Umwandlungseffizienz, kompakter Struktur, hervorragender Modusqualität und breitem Emissionsspektrum sind für Anwendungen in der Verarbeitung von Spektroskopie, medizinischen Chirurgie und Materialien vielversprechend. Die Optimierung ihrer Leistung bleibt jedoch aufgrund von Problemen wie nichtlinearen Effekten, Dispersionskontrolle und komplexer Pulsdynamik eine Herausforderung. Unter hoher Pumpenintensität weisen die durch nichtlinearen Effekte induzierten doppeltperiod-gepulsten Solitonen ein zusammengesetztes Merkmal für lange und kurze Perioden auf und dienen als typisches Beispiel für die nichtlineare Dynamikforschung. Dieses Phänomen hat erhebliche Auswirkungen auf die Anwendung der Lasertechnologie in Bereichen wie Informationscodierung, optischer Speicherung und optischer Kommunikation.
Das Forschungsteam untersuchte systematisch die dynamischen Eigenschaften von doppeltperiod gepulsten Solitonen in Ultra-Faserlasern mit mittlerem Infrarot, basierend auf der komplexen Ginzburg-Landau-Gleichung. Durch die Kontrolle der Pumpenleistung eines 2,8 μm erbiumdotierten Fluoridmodus-Faserlasers erreichte das Team einen Übergang von einzelnen Impulsen zu gepulsten Solitonen, gebundenen Solitonen und schließlich zu Drei-Soliton-Molekülen und Vier-Soliton-Molecules. Das Team beobachtete mehrere Sätze von kurzen Perioden (13, 9, 4, 11, 7, 10, 3) und langen Perioden (425, 86, 105, 216, 648, 823, 90) koexistierende in doppelten Puls, deren Dynamik eine gemischte Mischmodus kurzperioden und langen Periodenpuls aufwies. Die Studie ergab, dass mit zunehmender Pumpleistung die kurze Periode des gepulsten Solitons konstant bleibt, während die lange Periode allmählich zunimmt.
Diese Studie hat erstmals den dynamischen Mechanismus von doppelperiodisch gepulsten Solitonen in Faserlasern mit mittlerem Infrarot aufgetreten, wodurch nicht nur unser Verständnis des nichtlinearen Verhaltens von Pulsen in anomalen Dispersionslasersystemen verteilt wird, sondern auch neue Insights zur Optimierung von Ultrafast-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Pulsen zur Optimierung der Molekulations-Spektroskos- und Präzisions-Laser-Pulses bietet.
Die Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China Major Project und des Projekts Chinese Academy of Sciences Youth Innovation Promotion Association Association unterstützt.
