莫爾晶格用於誘導光學孤子的形成

2020-11-06 工程學習

莫爾條紋及其線性本徵模的性質。圖片來源：Nature Photonics（2020）。DOI：10.1038 / s41566-020-0679-9

來自中國，西班牙，俄羅斯和葡萄牙的一組研究人員已經開發出一種方法，可以使用莫爾晶格在不同的幾何條件下光學誘導並突出光學孤子的形成。該小組在《自然光子學》雜誌上發表的論文中描述了他們的工作，其中涉及使用光折射非線性介質作為將雷射定位到狹窄斑點的一種手段。

孤子是通過行波傳播的準粒子。與諸如在水中產生的波浪不同，孤子既不會跟隨也不會先於其他此類波浪-它們在移動時也保持其形狀。它們之所以重要，是因為它們能夠防止發生衍射，這就是為什麼它們在電信和其他信息載體系統中起著如此重要的作用。摩爾紋格子是有時在印刷或掃描的圖像中出現的圖案，當兩種圖案以偏移的方式相互重疊時。它們已用於基於石墨烯的研究工作和涉及操縱非常冷的原子的工作中。還發現它們在膠體團簇的發展中起著重要作用。

在這項新工作中，研究人員正在研究阻止光傳播的方法-更具體地說，是將雷射捕獲在狹窄位置的方法。為此，他們使用雷射束來模製一種特殊的晶體：具有非線性全息特性的光折變鍶鈮鋇鋇晶體。模具迫使雷射束形成扭曲的莫爾格子。隨著光線穿過晶格，研究人員發現孤子形成了。他們還發現，他們可以通過微調晶格中扭曲的角度來調整雷射功率的閾值。此外，晶格中孤子的形成發生了從完全周期性幾何到非周期性幾何的平滑過渡。研究人員還指出，這種設置中的閾值非常低。這一發現表明，該團隊找到了一種降低現實應用中功率閾值的方法，研究人員將其描述為孤子研究的重要一步。

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