
近日,亿万先生MR通讯与信息工程学院特种光纤与光接入网国度沉点尝试室造就基地王廷云教授团队张亮教授、庞拂飞教授在光纤非线性效应调控方面获得沉要突破?翁庾樘岢霾⒊⑹匝橹ち艘恢衷谏倌9庀酥械骺啬D谇跋蚴芗げ祭镌ㄉ⑸洌‵SBS)的新机造。有关钻研成就以“Harnessing Intra-Mode Forward Stimulated Brillouin Scattering in Few-Mode Optical Fibers”为题,颁发于国际光学顶级期刊《Laser & Photonics Reviews》(IF=10)。亿万先生MR为论文第一实现单元,通讯学院博士生李依纯(导师:张亮教授)为论文第一作者,张亮教授、庞拂飞教授与智利Técnica Federico Santa María大学Marcelo A. Soto副教授为共同通讯作者。本工作得到亿万先生MR王廷云教授的悉心领导。该钻研得到了国度天然科学基金委、111打算学科创新引智基地、上海市专业技术服务平台以及智利国度钻研与发展机构的赞助。
前向受激布里渊散射(FSBS)是光纤中的一种沉要光机械非线性效应,在精密丈量和光电器件中拥有利用价值。然而,传统钻研重要集中于单模光纤中基模引发的FSBS过程,其高阶声模共振幅度较低,限度了利用潜力。利用少模光纤等特种光纤中高阶光模式的空间个性调控FSBS增益谱,是一个关键且尚未充分索求的领域。
针对这一挑战,钻研团队初次在少模光纤中提出并尝试验证了模内FSBS谱的自动调控机造,通过选择特定高阶光模式(如LP11模),精确引发少模光纤中高阶声学模式与光学力的强耦合;谌噶坑邢拊砺勰P停ㄍ1(a))与尝试验证(图1(b)),成功验证了由高阶光模式诱导的高阶声模共振显著加强作用。当光模式切换至更高阶(LP01/LP11/LP21/LP02模式),可实现FSBS谱动态频谱裁剪,矫捷实现FSBS增益谱从单峰到多峰(双峰/三峰)的状态沉构(图1(c)),提供了一种无需扭转光纤几何结构即可动态“裁剪”FSBS谱响应的新蹊径。

图1 (a)少模光纤中模内FSBS的全矢量有限元仿照;(b)尝试装置图;(c)少模光纤中基于高阶光模式的模内FSBS谱调控。
该工作初次揭示了高阶光模对FSBS声光互作用的主题调控作用,开创了"光学模式定造声场模式光机械"的新范式。所提出的全光纤动态调控机造,为开发高机能声光器件(如可调谐窄带微波光子滤波器、高活络度散布式光机械传感器)提供了全新技术蹊径,在超精密传赣注高速光信号处置及量子信息领域拥有沉要利用潜力。
本钻研工作依附亿万先生MR特种光纤与光接入网国度沉点尝试室造就基地发展,该基地的张亮、庞拂飞教授课题组持久深耕于特种光纤造备、主题器件及系统开发利用钻研,与国际顶尖科研团队维持缜密合作,积极推动科研成就服务于国度沉大战术需要。
论文信息:
Li, Y., Zhang, L., Zhu, M., Wei, H., Zeng, X., Liu, Y., Pang., F, Wang., T, & Soto, M. A. Harnessing Intra‐Mode Forward Stimulated Brillouin Scattering in Few‐Mode Optical Fibers. Laser & Photonics Reviews, e02295 (2025).
论文衔接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202402295