光纤中首次观测到矢量明暗光孤子

光纤中首次观测到矢量明暗光孤子

 

光纤中首次观测到矢量明暗光孤子

 

10.1103/PhysRevB.80.052302

 

                                                                         

 

实验装置图

实验中观察到的矢量明暗光孤子，其中一个偏振分量为亮孤子，其垂直分量为暗孤子

 

                                    

 

数值模拟得到的矢量明暗光孤子

 

矢量孤子通常可以分成三类：矢量亮亮孤子，矢量明亮孤子以及矢量暗孤子。通常所研究并且得到的是矢量亮亮孤子，即其两偏振分量皆为亮孤子，这是因为亮孤子更容易获得并且在光通讯上具有更广泛的应用。

对于空间矢量光孤子而言，上述三种光孤子都被理论和实验相继证实过了。然而，对于时间光孤子，到底是否存在矢量明亮孤子还存在较大争议。虽然有很多理论工作证实了矢量明亮孤子的存在，但是在实验上一直没有得到验证。

本文就是通过巧妙地设计激光器并且优化其工作参数，可以得到稳定的矢量明亮光孤子序列的输出。进一步研究表明，虽然亮孤子和暗孤子的孤子特性有截然不同的传输特性，但是矢量明亮光孤子的两个分量仍然能保持相同的传输速度，这是因为它们之间有较强的相干相互作用才能耦合在一起并使得它们的相位差一直保持恒定。

因为该工作首次报道了矢量光孤子的第三种特殊形态，所以能以较快的速度发表在PRB brief report上面，并且得到了同行的立即肯定。 

 

此外，我们的理论模型很好地解释了矢量明亮光孤子的存在，也进一步佐证了激光器完全可以提供一个很好的非线性平台去研究各种孤子的特性。并且，激光器中光孤子的理论完全可以应用到其他要用Ginsburg-Landau方程来描述的系统，比Bose-Einstein Condensation、流体力学以及超导态等。相关论文发表在《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