自上世紀(jì)六十年代激光誕生不久,諾貝爾物理學(xué)獎獲得者Townes在其奠基性理論文章中指出“激光在二維自聚焦非線性介質(zhì)中難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳播,會發(fā)生臨界塌縮”,此現(xiàn)象被稱為“Townes孤子”之后,克服激光傳播的臨界塌縮現(xiàn)象是物理以及其它領(lǐng)域科學(xué)家孜孜以求的目標(biāo)。
當(dāng)前非線性光學(xué)領(lǐng)域通常采用的方法是引入線性周期勢和競爭自聚焦三階—自散焦五階非線性,但是通過調(diào)節(jié)光場的衍射和三五階競爭非線性來克服塌縮現(xiàn)象仍然處于研究萌芽階段。
近日,中國科學(xué)院西安光機(jī)所曾健華團(tuán)隊(duì)在《自然》子刊《通信物理學(xué)》上發(fā)表最新研究成果表明,他們在以往非線性調(diào)控研究的基礎(chǔ)上,通過結(jié)合線性周期勢和競爭三五階非線性特性,從理論研究了激光在分?jǐn)?shù)衍射介質(zhì)中的傳播特性,發(fā)現(xiàn)了三類局域于能帶中且能穩(wěn)定傳播的二維局域孤子解,包括基模、帶隙渦旋和類截?cái)喾蔷€性布洛赫波(孤子簇),從而克服了二維自聚焦介質(zhì)中的臨界塌縮現(xiàn)象。
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