Vector Soliton Fiber Lasers
孤子作为一种稳定的局域波包，在色散介质中可以长距离传播而不改变其形状，广泛存在于非线性物理系统中。自1980年Mollenauer等人首次在反常色散单模光纤（SMF）中实现了光明孤子和1987年P. Emplit等人首次在正常色散单模光纤中实现了光暗孤子以来，单模光纤中的光孤子得到了广泛的研究。实际上，SMF总是支持两个正交偏振模式。考虑到光纤的双折射，理论上预测了单模光纤中可以形成各种类型的矢量孤子，包括亮-亮矢量孤子、暗-暗矢量孤子和暗-亮矢量孤子。然而，除了亮-亮型矢量孤子外，其他类型的矢量孤子到目前为止还缺乏明确的实验证据。不仅在单模光纤中，而且在锁模光纤激光器中也观察到了光孤子。结果表明，被动锁模掺铒光纤激光器为研究标量光孤子提供了一个很有前途的实验平台。矢量孤子也可以在锁模光纤激光器中形成。本文对光纤激光器中的矢量孤子进行了一系列的理论和实验研究。
2011-11-07 physics.optics
Optical solitons in graded-index multimode fiber
孤子是一种非色散的局域波，存在于不同的物理环境中。人们已经观察到了各种各样的光孤子，但涉及空间和时间自由度的版本是罕见的。被设计成支持多个横模的光纤提供了在介于单模光纤和自由空间传播之间的环境中研究波传播的机会。本文报道了在渐变折射率多模光纤中观察到的光孤子和孤子自频移现象。这些波包可以被建模为多分量孤子，或作为Gross-Pitaevskii方程的孤子。梯度折射率光纤中的孤子应该能够在低成本电信系统中提高数据速率，与空分复用有关，并且可以为高功率激光器和传输提供一种新的模式区域缩放途径。
2013-02-07 physics.optics
Forced Oscillatory Motion of Trapped Counter-Propagating Solitons
两个孤子的群速度和相速度都可以通过克尔效应介导的相互作用同步，导致所谓的孤子捕获。当孤子通过单通光纤或在光学谐振器中循环时，会发生陷波。在这里，我们证明和理论上解释了一种新的表现形式的孤子捕获之间发生的反传播孤子在微谐振器。当使用稍微失谐的泵浦频率反向泵浦微谐振器时，在存在反向散射的情况下，顺时针和逆时针孤子的群速度经历周期性调制，而不是被锁定到恒定速度。当从微腔发射时，孤子具有相对振荡运动的特征，该相对振荡运动具有可以大于孤子脉冲宽度的幅度。这种相对运动将边带精细结构引入反向传播孤子的光谱中。我们的研究结果突出了相干泵浦在确定微谐振器内的孤子动力学的意义，并增加了一个新的维度的孤子捕获的物理。
2020-03-01 physics.optics
Two-peaked and flat-top perfect bright solitons in epsilon-near-zero nonlinear metamaterials: novel Kerr self-trapping mechanisms
我们分析研究横向磁（TM）空间亮孤子，麦克斯韦方程组的精确解，通过非线性超材料，其线性介电常数非常接近于零，其有效的非线性克尔参数可以定制，以实现标准材料中不可用的值。利用这一事实，在所考虑的介质中，线性和非线性偏振可以在可行的和现实的光强度相媲美，我们确定了两种新的自陷机制，能够支持双峰和平顶孤子，分别。具体而言，这两种新的机制是基于临界点的发生，在该临界点处的有效非线性介电常数消失，这两种机制的不同之处在于通过非标准值的非线性参数实现线性和非线性极化之间的补偿。
2010-11-16 physics.optics
Soliton trapping and orthogonal Raman scattering in a birefringent microstructured fiber
报道了在双折射微结构光纤中产生陷波脉冲的实验研究。线偏振飞秒脉冲被注入到处于反常色散区的微结构光纤中。实验观察到沿快光纤轴偏振的孤子脉冲将部分能量转移到正交偏振态。产生的脉冲通过正交拉曼增益放大。两个偏振分量位于群速度匹配的波长处。实验工作与数值模拟的支持。所得结果对于利用自频移孤子的光源在要求高偏振纯度的应用中具有重要意义。
2022-04-28 physics.optics
Singlemode spatiotemporal soliton attractor in multimode GRIN fibers
实验和数值研究的时空飞秒孤子传输超过1公里跨度的抛物型梯度折射率（GRIN）光纤显示，初始多模孤子脉冲自然和不可逆地演变成单模孤子。这是由光纤的基模承载的，对于高达5600色散距离的记录值（对于多模光纤），基模充当多模系统的动态吸引子。这一实验证据使变分方法的使用失效，变分方法本质上要求自成像孤子的初始多模传播无限期地保持。
2021-01-29 physics.optics
Bound states of dispersion-managed solitons in a fiber laser at near zero dispersion
报道了在近零净腔群速度色散（GVD）下，在被动锁模掺铒光纤激光器中观察到的色散管理（DM）孤子的各种束缚态。所产生的DM孤子具有类高斯的光谱轮廓，没有边带，这与具有大净负腔GVD的光纤激光器中产生的常规孤子、具有正腔GVD的光纤激光器中产生的抛物线脉冲以及具有大净负腔GVD的光纤激光器中产生的增益引导孤子不同。此外，还观察到了孤子间距固定的DM孤子的束缚态。我们证明了这些束缚孤子可以作为一个单元形成束缚态。数值模拟验证了我们的实验观察。
2009-10-30 physics.optics
Dispersive wave emission in dual concentric core fiber: the role of soliton-soliton collisions
孤子-孤子碰撞对增强光纤中色散波的频谱有着至关重要的作用，而同相孤子之间的碰撞导致色散波功率的显著增强，以及其显著的频谱整形。我们得到了一个简单的解析模型来估计由两个同相孤子碰撞引起的色散波的谱位置、宽度和振幅。我们测试了我们的理论的情况下，双同心芯微结构光纤。
2014-12-28 physics.optics
Observation of Multimode Solitons in Few-Mode Fiber
实验分离并直接观察了少模梯度折射率光纤中的多模孤子。通过改变入射脉冲的能量和模式组成，我们观察到了具有不同时空特性的多模孤子的连续变化。它们表现出的能量-体积关系是不同于单模和完全时空孤子。
2016-08-03 physics.optics
Scalar - vector soliton fiber lasers
被动锁模光纤激光器的快速发展是由于近年来发现了锁模脉冲的矢量特性，即群速度锁模矢量孤子、相位锁模矢量孤子和高阶矢量孤子。这些矢量孤子与以前已知的标量孤子有着本质的不同。在这里，我们报告了一个光纤激光器中的锁模脉冲演变为矢量孤子在强双折射段，并转化为一个规则的标量孤子后的偏振器内的激光腔。由两个不同的非线性波周期组合构成的偏振相关腔中解的存在性是新颖的，并且可能适用于各种其他非线性系统。对于很大的局域双折射，我们的激光器接近矢量孤子激光器的工作状态，而在很小的双折射条件下，它接近标量孤子光纤激光器。
2016-04-20 physics.optics
An ultra-stable three-dimensional photophoretic trap in air facilitated by a single multimode fiber
光泳力-这是热的起源-已经定义了一个替代路线的光学捕获吸收微粒在空气中。在这里，我们表明，一个单一的多模光纤有利于显着更强大的光陷阱相比，纯高斯光束从一个单模光纤发出的捕获和操纵的吸收粒子使用电泳力。我们仔细研究了从多模光纤的不同模式产生的散斑图案上的依赖性的捕获，并通过实验观察到，最大的捕获力时，可以获得的平均散斑大小是可比的被困粒子的直径。我们解释了这一观察进行数值模拟计算电泳力，并确定稳定的捕获条件，从力平衡方程。有趣的是，我们还观察到大的振荡的被困粒子沿z方向的多模光束，这可能是一个有效的回复力，甚至在轴向方向的电泳捕获演示。我们的工作可能预示着一个新的路线，由于固有的易用性，便携性和灵活性的单多模光纤为基础的光阱的光阱和光谱与电泳力的令人兴奋的应用。
2023-01-10 physics.optics
Highly-Multimode Solitons in Step-Index Optical Fiber
本研究报道了阶跃折射率光纤中由5-10个时间对齐横模叠加形成的高多模孤子，其具备散斑轮廓、数十纳焦能量、约100飞秒脉宽及超300千瓦峰值功率，为复杂多模非线性研究与应用提供了基础。
2023-07-18 physics.optics
Self-organized compound pattern and pulsation of dissipative solitons in a passively mode-locked fiber laser
在被动锁模光纤激光器中实验观察到了孤子自组织和脉动现象。光纤中的光-机相互作用是形成等间距孤子束的关键。这些孤子同时经历一个周期相当于几十个腔往返时间的脉动过程。利用色散傅里叶变换技术，我们发现，凯利边带的拍摄到拍摄的频谱周期性出现，与脉动同步。
2017-06-22 physics.optics
Soliton Distillation in Fiber Lasers
利用非线性傅里叶变换（NFT）首次从光纤激光器的谐振连续波（CW）背景中提取出了纯孤子。结果表明，孤子和共振CW背景在非线性频域具有不同的本征值分布。与水蒸馏类似，我们提出了孤子蒸馏的方法，即对光纤激光器产生的稳态脉冲进行非线性傅里叶变换，然后在非线性频域中滤除共振连续波背景的本征值，最后通过逆非线性傅里叶变换（INFT）恢复孤子。仿真结果表明，在非线性频域中可以将孤子与共振连续波背景区分开来，利用INFT可以得到纯孤子。
2020-07-02 physics.optics
Observation of Spatiotemporal Chaos Induced by a Cavity Soliton in a Fiber Ring Resonator
本文报道了在相干驱动光纤环形腔中通过时空混沌来破坏时间腔孤子稳定性的实验观察。数值模拟和理论分析与实验观测结果吻合较好。
2016-02-11 physics.optics
Spontaneous symmetry breaking and trapping of temporal Kerr cavity solitons by pulsed or amplitude modulated driving fields
本文系统地研究了脉冲驱动场和振幅调制驱动场作用下的克尔腔孤子动力学。在形成鲜明对比的相位调制的更广泛的研究情况下，我们发现，克尔腔孤子并不总是被吸引到驱动场振幅不均匀性的最大值或最小值。相反，我们发现，孤子被吸引到与特定的驱动场值，只依赖于腔失谐的时间位置。我们描述了我们的研究结果，在光的自发对称性破缺不稳定性，从物理上Enanvous相干驱动和非线性传播效应之间的竞争。除了识别一种新型的克尔腔孤子行为，我们的研究结果提供了有价值的见解，实际腔配置采用脉冲或调幅驱动场。
2018-05-02 physics.optics
Experimental and theoretical study of red-shifted solitonic resonant radiation in photonic crystal fibers and generation of radiation seeded Raman solitons
红移孤子共振辐射是发生在光子晶体光纤正常色散区的光脉冲穿过零色散波长时的一种有趣的相位匹配现象。这种相位匹配辐射的形成与任何光孤子的产生无关，主要受输入泵浦前沿的控制，而输入泵浦前沿形成了一个激波阵面。辐射产生的异常色散制度，并发现被限制在时域和频域。我们对这种辐射在光子晶体光纤中的形成进行了实验研究，并进行了详细的理论分析。我们的理论预测与实验结果吻合得很好。进一步，我们将研究扩展到长光纤，研究了红移孤子共振辐射和脉冲内拉曼散射（IPRS）之间的相互作用。观察到在反常色散区产生了一系列辐射种子拉曼孤子。
2015-01-20 physics.optics
Multi-mode fiber enabled multi-wavelength optical trapping and dynamic manipulation
Nanophotonics Research Centre, Institute of Microscale Optoelectronics & State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous Integration（纳米光子学研究中心，微纳光电子研究所与射频异质集成国家重点实验室）
该研究提出并实验验证了一种集成端面微透镜的全多模光纤光镊系统，可实现多波长下细胞的稳定捕获与轴向动态操控，为光纤生物光子平台提供了新方案。
2026-07-31 physics.optics
Evanescent field trapping of nanoparticles using nanostructured ultrathin optical fibers
虽然传统的光学捕获技术可以捕获具有亚微米尺寸的物体，但是由光的光的衍射施加的潜在限制通常将它们的使用限制于更大或更高折射率的颗粒。随着折射率和直径的减小，捕获的难度迅速增加;因此，稳定捕获的功率要求变得如此之大，以至于在这种衍射限制系统中被捕获的物体迅速变性。在这里，我们提出了一种基于倏逝场的设备，能够限制低指数纳米粒子使用适度的光功率低至1.2 mW，在冷原子捕获领域的其他应用。我们的实验使用纳米结构的光学微透镜来捕获结构区域内的200 nm、低折射率对比度的荧光颗粒，从而克服衍射限制。我们从实验和理论上分析了这种器件的陷阱势，并展示了如何在低输入功率下实现强光陷阱。
2016-06-17 physics.optics
Soliton interaction in a fiber ring laser
实验研究了被动锁模光纤环形激光器中的孤子相互作用，发现存在三种类型的强孤子相互作用：由不稳定CW分量的存在引起的全局型孤子相互作用;通过辐射色散波介导的局域型孤子相互作用;以及直接孤子相互作用。我们发现，在被动锁模光纤孤子激光器中观察到的各种孤子运行模式的出现是这三种孤子相互作用的直接结果。基于脉冲跟踪技术，进一步数值模拟了激光器中孤子的相互作用。数值模拟证实了色散波介导的孤子相互作用和直接孤子相互作用的存在。进一步指出，激光器中共振色散波介导的孤子相互作用总是导致随机的不规则相对孤子运动，实验观测到的束缚孤子态是由孤子直接相互作用引起的。特别地，由于在激光器中产生的孤子可以具有长尾的轮廓，因此直接孤子相互作用可以扩展到大于孤子脉冲宽度的5倍的孤子分离。
2009-10-30 physics.optics
Strong Raman-induced non-instantaneous soliton interactions in gas-filled photonic crystal fibers
为了研究连续两个强孤子在填充拉曼活性气体的空芯光子晶体光纤中的传输，我们建立了一个基于微扰理论的解析模型。基于两个孤子之间的时间延迟，我们发现尾孤子动力学可以经历不寻常的非线性现象，如光谱和时间孤子振荡和输运到领先的孤子。整体动态可以导致具有均匀时间周期和均匀或啁啾空间周期的折射率的时空调制。
2015-06-10 physics.optics
Group-velocity-locked vector soliton molecules in a birefringence-enhanced fiber laser
光纤激光器中多孤子复合体的物理现象丰富了耗散孤子的寿命。通过研制双折射增强光纤激光器，首次在实验上观测到了群速度锁定矢量孤子（GVLVS）分子。双折射增强的光纤激光器有利于产生GVLVS，其中两个正交偏振分量耦合在一起以形成多孤子复合体。此外，多个脉冲之间的排斥力和吸引力的相互作用将粒子状GVLVS在时域中结合在一起，进一步形成复合多孤子复合物，即GVLVS分子。通过偏振分辨测量，我们发现GVLVS分子的两个正交偏振分量都是由强调制的光谱条纹和双峰强度分布支持的孤子分子。此外，通过调节泵浦功率和偏振控制器，还观察到了具有不同孤子间距的GVLVS分子。
2017-04-04 physics.optics
Supercontinuum generation with bright and dark solitons in optical fibers
我们用数值方法和实验方法研究了光纤中超连续谱的产生，其中暗孤子和亮孤子同时对光谱展宽和色散波的产生有贡献。本文报道了一种新的由亮孤子与暗孤子背景相互作用而产生的弱俘获辐射。这种辐射表现为两个脉冲，其连续移动的光谱构成了连续光谱的短波长和长波长极限。我们的理论和实验结果是一致的。
2016-10-05 physics.optics
Generation and dynamics of soliton and soliton molecules from a VSe2/GO-based fiber laser
近年来，除了探索新型可饱和吸收体器件在光纤激光器中的应用外，孤子动力学也成为当前研究的一个热点。本文报道了一种基于VSe 2/GO纳米复合材料的超短脉冲光纤激光器，并通过数值模拟验证了孤子和孤子分子的形成过程。所制备的VSe 2/GO基器件具有良好的饱和吸收特性，调制深度为14.3%，饱和吸收强度为0.93MW/cm 2。获得了脉冲宽度为573 fs的常规孤子，这是目前基于VSe 2相关材料的最窄脉冲宽度，并且具有60.4 dB的信噪比。此外，首次实现了基于VSe 2/GO的孤子分子，其脉冲间隔约为2.2ps。通过数值模拟研究了孤子的动力学行为，揭示了孤子在形成之前，经历了孤子锁模、孤子分裂和孤子振荡等多个非线性阶段。此外，数值模拟结果与实验数据吻合良好。这些结果表明VSe 2/GO可能是另一种很有前途的超快光子学可饱和吸收体材料，并加深了对超快光纤激光器中孤子动力学的理解。
2021-11-09 physics.optics
Unveiling soliton booting dynamics in ultrafast fiber lasers
超快光纤激光器在我们生活的许多方面发挥着重要作用，其应用领域从基础科学到工业用途。被动锁模技术是实现超快孤子光纤激光器的关键步骤。然而，孤子光纤激光器的启动动力学尚未得到很好的理解。在这里，我们揭示了孤子的建立动力学的超快光纤激光器工作在反常和净正常色散制度。基于时空重构和色散傅里叶变换（DFT）等先进的实验方法，从时域和谱域分析了孤子的启动动力学。研究发现，由于脉冲整形机制的不同，分别工作在反常色散区和净正常色散区的常规孤子和耗散孤子的启动动力学也不同。特别地，在锁模跃迁附近，常规孤子的干涉谱出现了强的弛豫振荡，而耗散孤子的干涉谱没有弛豫振荡.首次揭示了在噪声背景下脉冲成形过程中，瞬态结构孤子的形成是导致谱型分布的主要原因。理论模拟验证了实验结果。所得结果将为理解超快光纤激光器中孤子的启动动力学提供一般性的指导，并将被证明是富有成果的各种社区有兴趣的孤子和光纤激光器。
2017-07-29 physics.optics
Multimode soliton collisions in graded-index optical fibers
在这项工作中，我们揭示了独特的复杂的动力学多模孤子在梯度折射率光纤中的相互作用，通过模拟和实验。通过对飞秒脉冲的裂变产生两个多模孤子，研究了它们的拉曼诱导红移随入射脉冲能量增大的演化。值得注意的是，我们发现尾随多模孤子的输出红移可能会减小，从而加速，直到它与领先的多模孤子碰撞。作为非弹性碰撞的结果，两个多模孤子之间发生了显著的能量转移：尾随孤子从前导孤子捕获能量，这最终增强了其红移，从而增加了两个多模孤子之间的时间间隔。
2022-02-20 physics.optics
High peak-to-background-ratio solitons in a coherently-driven active fiber cavity
本研究利用腔失谐提升驱动孤子峰背比，采用低于阈值泵浦的驱动光纤激光器在宽失谐范围激发孤子，在50 m光纤腔近反共振条件下获得脉宽 sub-800 fs、峰背比超30000的孤子，结果与理论模型吻合。
2023-06-13 physics.optics
Trapping multiple absorbing particles in air using an optical fiber by photophoretic forces
利用一系列不同焦距的凸透镜对高斯光束进行松散聚焦，实现了空气中多个吸收粒子的基于电泳力的光学捕获，并研究了捕获粒子的数量及其大小与透镜焦距的关系.我们观察到的粒子链的形成在一个特定的焦距，并测量每个透镜系统的光学捕获的动态范围。然后，我们开发了一个数值模拟来解释所观察到的动态范围的捕获通过估计整个粒子表面的温度分布，并确定电泳力。我们的模拟结果是在合理的协议与实验结果。有趣的是，我们还观察到，被捕获的粒子的平均尺寸随着我们增加透镜焦距而减小，这表明强度梯度可能以某种方式参与了电泳捕获的机制。
2022-01-17 physics.optics
Accelerated rogue waves generated by soliton fusion at the advanced stage of supercontinuum formation in photonic crystal fibers
孤子融合是光纤中一种迷人而微妙的现象，表现在时间和波长间隔很小的同向传播孤子之间的相互作用。研究表明，在光子晶体光纤中超连续谱产生的高级阶段，由前一个孤子辐射的色散波加速后一个孤子的机制为孤子融合提供了必要条件。作为融合的结果，大强度鲁棒的光结构出现并在相当长的距离上传播。在小的随机噪声存在下，孤子之间有效融合的微妙条件很容易被打破，使得融合产生的巨波成为罕见的统计事件。因此，椭圆形的巨型加速波成为光学流氓波的绝佳候选者。
2012-11-13 physics.optics
Internal polarization dynamics of vector dissipative-soliton-resonance pulses in normal dispersion fiber lasers
研究了锁模光纤激光器中矢量耗散孤子共振（DSR）脉冲的内偏振动力学。实验观察到了稳定的矢量DSR脉冲。利用波片分析器结构，我们发现在共振耗散孤子中偏振是不均匀的。具体地说，虽然中心平面波的共振耗散孤子获得几乎固定的偏振，前端的功能是不同的和空间变化的偏振态。当整个孤子结构随增益条件变化而扩展时，这种明显的偏振态分布仍然保持不变。数值模拟进一步证实了实验观察。
2017-07-19 physics.optics
Soliton-similariton switchable ultrafast fiber laser
首次在全光纤掺铒激光器中实现了色散管理孤子或类似孤子的交替产生。通过控制腔内的双折射，可以选择DM孤子或类似孤子在同一输出端口发射。观测到DM孤子的脉冲宽度为87 fs，类DM孤子的脉冲宽度为248 fs。为了证明相似性，我们证明了光谱宽度指数依赖于泵浦功率，与理论研究一致。此外，频率分辨光学门（FROG）测量的相位轮廓是二次的，对应于线性啁啾。与此相反，DM孤子显示非二次相位轮廓。
2012-10-16 physics.optics
Generation of pseudo-high-order group velocity locked vector solitons in fiber lasers
我们提出并实验证明了利用SESAM作为锁模器在光纤激光器中产生伪高阶群速度锁定矢量孤子（GVLVS）。借助外部全光纤偏振分辨系统，可以获得沿一个偏振方向双峰脉冲和沿正交偏振方向单峰脉冲的GVLVS。两个驼峰之间的相位差为180度。
2015-09-04 physics.optics
Efficient soliton self-frequency shift in hydrogen-filled hollow-core fiber
研究了充氢空芯光纤中孤子自频移现象。氢和短的40-fs输入脉冲的组合是1080和1600 nm之间的拉曼孤子的清洁和有效的产生的基础。在240-nJ输入脉冲的情况下，拉曼孤子能量在该波长范围内的范围从110到20 nJ，并且脉冲持续时间约为45 fs。特别地，在1300 nm处产生70 nJ和42 fs脉冲。数值模拟与实验结果吻合得相当好，并预测微焦耳能量可调脉冲应该是可能的，具有较高的能量输入脉冲。
2021-11-20 physics.optics
Self-started unidirectional operation of a fiber ring soliton laser without an isolator
利用非线性偏振旋转锁模技术，在无隔离腔的情况下，实现了环形腔掺铒光纤激光器的自启动锁模。结果表明，由于锁模脉冲沿不同腔向传输的固有有效非线性差别，该激光器的孤子运转始终是单向的，其特性与腔内有隔离器的单向激光器没有区别。
2009-10-30 physics.optics
Dynamical diversity of pulsating solitons in a fiber laser
脉动行为是许多领域的普遍现象。在非线性耗散系统中，孤子在适当的条件下也可以发生脉动，并表现出许多有趣的动力学行为。然而，脉动动力学通常只涉及单孤子的情况。本文利用实时光谱技术，即色散傅里叶变换（DFT），揭示了光纤激光器中脉动孤子的多种类型。特别地，我们观察到了脉冲孤子从弱到强的爆炸行为，以及在爆炸过程中产生的流氓波。此外，将孤子脉动的概念推广到多孤子情形。研究发现，分子内的孤子可以同时发生能量脉动、分离脉动和相对相位差脉动，而多孤子束中的单个孤子的脉动可以是规则的，也可以是不规则的。这些发现将进一步丰富非线性光学系统中耗散孤子的超快动力学。
2019-04-29 physics.optics
Sub two-cycle soliton-effect pulse compression at 800 nm in Photonic Crystal Fibers
数值研究了超短激光脉冲在光子晶体光纤中孤子自压缩到少周期的可能性。我们表明，有效的子两个周期的时间压缩纳焦耳级800 nm的脉冲可以通过采用短（通常为5毫米长）的市售光子晶体光纤和脉冲持续时间约100 fs，无论初始线性啁啾，而不需要额外的色散补偿技术。我们设想应用于新一代紧凑且高效的亚二周期激光脉冲源。
2006-10-27 physics.optics
Novel development of dissipative-soliton-resonance pulses with pump power in an all-normal-dispersion fiber laser
实验研究了全正常色散光纤激光器中耗散孤子共振（DSR）脉冲随泵浦功率的变化规律。利用非线性光纤环镜实现了光纤激光器的锁模。除了由于峰值功率箝位效应而导致的典型脉冲展宽之外，还观察到脉冲破碎。此外，还观察到随着泵浦功率的增加，脉冲变窄。在特定的工作条件下，由于泵浦功率的增加，导致了多个参量的变化，从而导致了DSR脉冲的不相容演化。
2018-10-07 physics.optics
Collision between a dark soliton and a linear wave in an optical fiber
本文报道了在光纤反常色散区传播的线性波与正常色散区的暗孤子碰撞的实验观察。这种相互作用的结果在一个新的频率分量的发射，其波长可以预测使用相位匹配参数。该过程的测量效率与孤子灰度和线性光波长有很强的相关性，与理论和数值模拟结果吻合较好。
2018-06-04 physics.optics
Theory of radiation trapping by the accelerating solitons in optical fibers
本文提出了一种描述光纤中喇曼孤子对正常色散辐射的捕获的理论。辐射分量的频率不断蓝移，孤子的频率不断红移。捕获效应的基础物理学是在加速参考系中作用于光的类似惯性引力的力的存在。我们提出了分析计算的孤立子和捕获的辐射的相对频率移动的速率，并发现它是大于裸拉曼孤子的红移的速率。我们的发现对于理解光子晶体光纤中产生的超连续谱的高频边缘向更高频率的连续移动是必不可少的。
2007-08-29 nlin.PS physics.optics
Low Noise, tunable Ho:fiber Soliton Oscillator for Ho:YLF Amplifier Seeding
我们提出了一种被动锁模，可调谐孤子Ho：光纤环形振荡器，优化种子Ho：YLF放大器。该振荡器的中心波长和光谱宽度分别在2040 ~ 2070 nm和5 ~ 10 nm范围内可独立调谐。在所有设置下，孤子内的脉冲能量约为800 pJ。孤子振荡器进行了优化，以完全满足种子Ho：YLF放大器的光谱要求。它的Kelly边带位于放大器增益谱之外，导致从1 Hz到奈奎斯特频率积分时具有仅0.13%RMS的相对强度噪声（RIN）的约1 ps长的无脉宽脉冲的训练。
2015-09-30 physics.optics
Position-controlled trapping of nanoparticles and quantum dots on a fiber taper
研究双色光纤锥光阱的三维捕获势，通过控制双模相对功率调节纳米粒子捕获位置，并验证量子点与金纳米粒子共捕获及激发场复用，为量子发射体定位与谐振器耦合调节提供方案。
2023-04-09 physics.optics quant-ph
Evolution of light trapped by a soliton in a microstructured fiber
我们观察了微结构光纤中脉冲捕获的动力学。几个周期的脉冲创建一个系统的两个脉冲：拉曼位移孤子陷阱脉冲在正常的色散制度。当孤子接近零群速度色散的波长时，拉曼位移突然终止，被捕获的脉冲被释放。特别地，陷阱的长度小于4ps，并且包含1ps的脉冲。在释放后，该脉冲不对称地扩展到10ps以上。此外，在高输入脉冲能量下，随着超连续谱的进一步发展，捕获动力学没有扰动。
2009-05-14 physics.optics
Observation of Higher-Order Hybrid Bright-Dark Soliton Complexes in an NPR Mode-Locked Fiber Laser
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
实验展示了基于非线性偏振旋转的掺铒光纤激光器中高阶混合孤子结构的层次，通过调节腔内偏振态和泵浦功率实现稳定锁模，揭示了交叉相位调制和双折射对孤子多样性的影响。
2026-06-23 physics.optics
Manipulation of Gaussian Derivative Pulses and Vector Solitons in an Anomalous-Dispersion Fiber Laser
利用无源光技术，在环形腔掺铒光纤激光器中，利用偏振锁定矢量孤子产生正、负极性高斯单周期脉冲和双周期脉冲，脉冲形状分别为高斯函数的一阶导数和二阶导数。脉冲状态是可切换的，并且被发现是具有不同宽度、振幅、时间延迟、偏振和波长的亮孤子和暗孤子的叠加。通过求解耦合复Ginzburg-Landau方程，对矢量孤子的性质进行了定性分析。通过用sech函数和tanh函数分别表示明孤子和暗孤子的包络，模拟了这两个孤子分量的非相干叠加，并将单周期和双周期脉冲的形成机理归结为明、暗孤子的偏振锁定。将可调谐光矢量孤子的结果与玻色-爱因斯坦凝聚系统中的原子孤子进行了比较。由于光纤激光器中孤子产生的控制方程和玻色-爱因斯坦凝聚有许多共同的性质，因此脉动波的模拟和传播可能为探索非线性光学中的经典孤子动力学及其在超冷场中的量子类比开辟一条新的途径。
2018-12-22 physics.optics
Design of a wavelength-tunable optical tweezer using a graded-index multimode optical fiber
提出了一种基于渐变折射率多模光纤（GIMF）的平端面波长可调谐光纤光镊（OFT）。结果表明，该设计可以支持一个捕获的位置，这是远离GIMF的尖端相比，其他常见的光学镊子的方法，从而减少了被捕获的颗粒和光纤尖端之间的接触的可能性。此外，由于GIMF设计参数（诸如数值孔径（NA））的波长依赖性，捕获位置可以变得依赖于波长。因此，可以使用普通波长可调谐激光器在长范围内调谐捕获位置。所提出的OFT不同于以前的基于光纤的演示，通过使用平坦端面光纤，使得制造和实验比以前提出的锥形端面OFT更容易。
2016-11-07 physics.optics
Large-mode-area Soliton Fiber Oscillator Mode-locked with Linear Self-stabilized Interferometer
在这项工作中，我们研究了一种方法，以扩大输出脉冲能量的全保偏17 MHz的掺Yb光纤振荡器通过实现25 μ m的芯径大模面积光纤。人工饱和吸收体的克尔型自稳光纤干涉仪的形式，使高度稳定的锁模稳态的孤子类操作制度与170 mW的平均输出功率和总输出脉冲能量约10 nJ分布在两个输出端口之间。与由5.5 μ m芯尺寸标准光纤组件制成的参考振荡器的实验参数比较显示，脉冲能量增加了36倍，同时在> 100 kHz的高频范围内降低了强度噪声。
2022-08-10 physics.optics
Dual-wavelength pumped highly birefringent microstructured silica fiber for widely tunable soliton self-frequency shift
本研究设计了一种高双折射微结构石英光纤，支持1.04 μm和1.55 μm双波长泵浦，实现宽范围孤子自频移，覆盖光纤激光器难以达到的波长，用于多光子成像。
2021-02-04 physics.optics
Stability of out-of-phase solitons and laser pulse self-compression in active multi-core fibers
研究了多芯光纤（MCF）中偶数个纤芯形成的环中的波场的异相孤子分布。它的稳定性被证明相对于小波场扰动，包括方位角的和小变形的MCF结构。作为应用这种孤子分布的一个例子，研究了有源MCF中的激光脉冲压缩问题。得到了最佳光纤参数、最小输出脉冲宽度和压缩长度，与数值模拟结果吻合较好。为了在输出激光脉冲中实现高能量，确定了对MCF变形的要求。
2019-09-11 physics.optics
Understanding the dynamics of photoionization-induced solitons in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
我们详细介绍了我们开发的模型[Saleh等人，物理修订版信函107]其控制由电离气体填充的空芯光子晶体光纤中的脉冲传播。通过使用微扰方法，我们发现光电离过程引起了与固芯玻璃纤维中孤子的众所周知的拉曼自频红移相反的现象，正如最近实验证明的那样[Hoelzer等人，物理修订版信函107]。这一过程仅受电离损耗的限制，并导致孤子在时域中不断加速，在频域中连续蓝移。通过应用Gagnon-Bélanger规范变换，预测了多峰“倒类重力”孤波。我们还表明，脉冲动力学显示在这种光纤中传播过程中的孤子的喷射，类似于在传统的实芯光纤中发生的事情。此外，我们还预测和研究了气体等离子体系统所特有的时间上遥远的孤子之间的非常规长程非局域相互作用。最后，研究了高阶色散系数和激波算子对脉冲动力学的影响，表明紫外光中的共振辐射[Joly等人，物理修订信函106]可以通过等离子体形成来改善。
2011-10-19 physics.optics
Trapping of light in solitonic cavities and its role in the supercontinuum generation
我们证明，分裂的高阶N-孤子与随后的基本准孤子的喷射创建孤子腔，形成一对孤子与色散光被困在它们之间。作为被捕获的光从作为镜子的束缚孤子多次反射的结果，它们弯曲它们的轨迹并碰撞。在光谱域中，两个孤子分别接收到蓝色和红色的波长移动。被捕获的反弹光的光谱也会改变。这种现象强烈影响所产生的超连续谱的光谱特性。系统的参数，这是负责创建的腔的研究，揭示了预测和控制的孤子-孤子碰撞所引起的多次反射的被困光的可能性。
2013-07-18 nlin.PS physics.optics
Trapping polarization of light in nonlinear optical fibers: An ideal Raman polarizer
本文的主要内容是对光的偏振态（SOP）进行全光控制，即通过泵浦光的偏振态控制信号光的偏振态。我们将展示这种控制的可能性如何自然地从光纤中泵浦-探测拉曼相互作用的矢量研究中产生。大多数关于光纤中拉曼效应的研究都假设标量模型，这只适用于高PMD光纤（这里PMD代表偏振模色散）。现代技术使低PMD光纤的制造成为可能，其描述需要完整的矢量模型。在这个模型中，我们可以完全控制信号光束的SOP。特别是，我们展示了如何将信号SOP拉向泵SOP并被其捕获。光纤的各向同性对称性由于偏振泵浦的存在而被打破。这种陷阱效应被用于实验中，用于设计新的非线性光学器件，称为拉曼偏振器。随着改进的信号放大特性，这些器件将信号光束的任意输入SOP转换为朝向输出端的同一个SOP。该输出SOP完全由泵浦光束的SOP控制。我们概述了国家的最先进的主题，并介绍了“理想的拉曼偏振器”的概念。
2012-06-28 physics.optics
High-speed tunable photonic crystal fiber-based femtosecond soliton source without dispersion pre-compensation
我们提出了一种基于高速波长可调谐光子晶体光纤的光源，能够在红外区域产生可调谐飞秒孤子。通过测量和数值模拟，我们表明，输出脉冲的脉宽和光谱宽度保持几乎恒定的整个调谐范围从860到1160 nm。即使在泵浦脉冲严重啁啾（7400 fs ^2）的情况下也能观察到这种显著的行为，这使得调谐装置可以避免使用体积庞大的补偿光学器件或使用另一根光纤来进行色散补偿。
2012-02-15 physics.optics
UV soliton dynamics and Raman-enhanced supercontinuum generation in photonic crystal fiber
超快宽带紫外辐射在光谱学和光化学中具有重要意义，因为高光子能量使单光子激发成为可能，超短脉冲使时间分辨研究成为可能。在这里，我们报告使用充气空芯光子晶体光纤（HC-PCF）的高效超快非线性光学在紫外线。孤子自压缩的400 nm脉冲（前所未有的低）~500 nJ的能量下降到亚6 fs的持续时间，以及从这些孤子的可调谐色散波的共振发射。此外，我们还讨论了在充氢的HC-PCF中产生从深紫外到可见光的平坦超连续谱。与充氩光纤的比较表明，在高频增强拉曼增益，使氢系统更有效。随着HC-PCF技术的发展，我们预计这些基于光纤的紫外光源将带来新的应用。
2018-10-04 physics.optics
Multiple soliton compression stages from competing plasma nonlinearities in mid-IR gas-filled hollow-core fibers
本文研究了3.0 μm中红外泵浦的石英空心反共振光纤中的孤子-等离子体相互作用。我们观察到多个孤子自压缩阶段，由于不同的阶段，无论是自聚焦或自散焦非线性占主导地位。具体地，可以调整参数，使得竞争等离子体自散焦非线性仅在孤子自压缩阶段周围的克尔自聚焦非线性上占主导地位，其中脉冲前沿上的峰值强度的增加发起竞争自散焦等离子体非线性非局部地作用于后沿，有效地防止那里的孤子形成。当等离子体在自压缩阶段后关闭时，自聚焦再次占主导地位，在后缘启动另一个孤子自压缩阶段。这个过程伴随着1-4 μm的超连续谱产生。该技术可用于产生几个周期脉冲的超快序列。
2017-02-01 physics.optics
