Pred kratkim je ekipa prof. Mao Donga in prof. Zhao Jianlina s Severozahodne politehnične univerze (NWPU) v sodelovanju s prof. Zhang Yongom z univerze Nanjing in prof. Sun Zhipeijem z univerze Aalto na Finskem dosegla pomemben napredek pri solitonu Talbot laserji z zaklepanjem načina. Rezultati raziskave so bili objavljeni v vodilni mednarodni akademski reviji Science Advances (podmnožica Science) pod naslovom "The dissipative Talbot soliton fiber laser" in so bili izbrani kot predstavljena slika številke. Predstavljena slika) izdaje. Prvi avtor prispevka je Heze Zhang, trenutni doktorski študent, ustrezni avtor pa je prof. Dong Mao.
Kot tipičen disipativni sistem, ki vsebuje periodično ojačenje, izgubo, disperzijo in nelinearne učinke, superfiber laser zagotavlja idealno raziskovalno platformo za raziskovanje zaklepanja načina v prostoru-času, optičnih čudnih valov, novih solitonov in njihovih interakcij. Talbotov učinek se nanaša na razred samoslikovnih pojavov periodičnega svetlobnega polja ali pulza na določeni lokaciji, kjer prevladujejo učinki uklona in disperzijski učinki v prostorski oziroma časovni domeni. Pri običajnih laserjih z zaklenjenim načinom je Talbotov učinek le redko povezan z evolucijskim obnašanjem impulzov z zaklenjenim načinom zaradi majhnega vzdolžnega razmika med načinoma in vrednosti disperzije resonančne votline, ki ne morejo zadostiti Talbotovemu pogoju samoslikanja v časovni domeni .
Slike (a, b) Talbotovih solitonov v stanju dinamičnega ravnovesja in (c, d) Talbotovih solitonov v stanju dihanja v vlaknenem laserju
Raziskovalna skupina je prvič odkrila solitonsko zaklenjene impulze, v katerih prevladuje Talbotov učinek, imenovane Talbotovi solitoni, v sinhronem optičnem laserju z več valovno dolžino, ki uporablja tehnike oblikovanja impulzov za modulacijo frekvenčne razlike med sosednjimi spektri. Ugotovljeno je bilo, da ko je število načinsko zaklenjenih valovnih dolžin večje ali enako 3, je stanje delovanja vlaknenskega laserja določeno s Talbotovim učinkom v časovni domeni - laser oddaja dihajoče solitone, ko celotna samoslikovna razdalja odstopa od dolžine votline, laser pa oddaja solitone v stabilnem stanju, ko je celoštevilčna razdalja samoslikovanja enaka dolžini votline; na podlagi prostorsko-časovne dvojnosti svetlobnega valovanja so predlagali izboljšano Talbotovo teorijo, ki vključuje disperzijo in nelinearnost, ki natančno razloži in opiše pojav samopodobe in dihanje v ustaljenem stanju Talbotovih solitonov v votlini ter zagotavlja nova platforma in ideja za preučevanje nelinearne evolucije večbarvnih valovnih paketov v disipativnih optičnih sistemih.
To delo je podprla Kitajska nacionalna naravoslovna fundacija v okviru projekta najvišje ravni (12274344), naravoslovni temeljni raziskovalni program province Shaanxi (2021JC-09) in osnovni raziskovalni operativni stroški centralnih univerz ( 3102019JC008).
Kot izjemen mladi učitelj v disciplini optičnega inženiringa na naši univerzi je prof. Mao Dong ob podpori Nacionalne naravoslovne fundacije Kitajske, Sklada izjemnih mladih znanstvenikov province Shaanxi in Fundamentalnih raziskovalnih skladov za centralne univerze opravil veliko vrhunskega temeljnega raziskovalnega dela na področjih ultrahitrih vlakenskih laserjev, prostorsko-časovne modulacije optičnega polja in drugih področij ter bil objavljen v Nature Communications, Science. Objavil je 62 člankov v Nature Communications, Science Advances, Light: Science & Applications, Laser & Photonics Reviews in druge revije kot prvi in ustrezni avtor. Ustrezni dokumenti so bili citirani več kot 8800-krat in izbran je bil med najbolj citiranimi učenjaki Elsevier 2020 in 2 % najboljših znanstvenikov na svetu na univerzi Stanford, to delo pa je eden od reprezentativnih rezultatov nedavnega delo.
