近日，光机电工程学院戴朝卿教授领衔的先进光电子应用基础交叉研究中心科研团队在光学领域国际权威期刊《Laser & Photonics Reviews》（中科院1区TOP，五年影响因子：11.1）上发表了题为《极化诱导的涉及类噪声过渡态的孤子分子累积与切换机制》(Polarization-Induced Buildup and Switching Mechanismsfor Soliton Molecules Composed of Noise-Like-PulseTransition States)的研究论文。这是该研究团队近两个月内第二次在该期刊发表高水平文章，首次在高强度光场中揭示了孤子抵抗强非线性效应而发生的新型建立与切换机制，这不仅在理论上丰富了非线性光学和孤子动力学的研究内容，还在实际应用中展示了其潜在的巨大价值，为光学信息处理技术的发展开辟了新的方向。
在现代光学和非线性光学领域，非线性孤子动力学的研究具有重要的理论和应用价值。特别是在高强度光场下，光学系统中的噪声和强非线性效应导致孤子行为的不可预测性，探索一种能够在强非线性环境中稳定存在的孤子构建和切换机制，对于提升光学系统的性能具有重要意义。戴朝卿教授团队针对强光场环境下的孤子稳定性，设计了一种新型的强非线性光学系统，包括饱和吸收体金属有机框架（MOF-253@Au）和极化控制器，揭示了孤子分子在复杂非线性系统中的动态行为。研究发现，强非线性下孤子分子为抵抗光学腔中的“湍流”，在建立阶段会形成一种长时间的类噪声脉冲过渡态。通过极化诱导，多脉冲态下由交叉相位调制效应主导的孤子分子与类噪声脉冲之间的切换机制也被剖析，主要涉及谱崩溃与振荡以及噪声态到自组织过程。理论上综合分析了极化角度对孤子态周期性相变的影响，并准确再现了实验中观察到的构建和切换机制。
图1强非线性的光学系统及结果
图2孤子分子的建立动力学
这项研究突破了对传统非线性孤子累积动力学的理解，揭示了极化诱导的强非线性效应下孤子累积与切换的新形式。对推进传统光场和复杂强光场条件下孤子非线性动力学的理论研究具有重要意义。
该论文成果的第一及通讯单位为浙江农林大学，第一作者为硕士研究生司志增，论文唯一通讯作者为戴朝卿教授。该工作是与国际著名非线性物理领域权威专家—以色列特拉维夫大学Boris A. Malomed教授合作完成，是戴朝卿教授团队主持国家自然科学基金委国际合作项目以来取得的又一个国际合作的标志性成果。
该研究工作得到了国家自然科学基金以及浙江农林大学科研发展基金项目资助。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/lpor.202401019
（文：戴朝卿、司志增，审核：姚立健）
