我校电子物理与器件教育部重点实验室张彦鹏教授领导的科研团队近期在国际权威学术刊物《Physical Review Letters》上发表论文，题目为：“Four-Wave Mixing Dipole Soliton in Laser-Induced Atomic Gratings”。该团队利用电磁诱导透明这一量子调控方式获得显著增强的高阶非线性效应，进而形成可对多波混频信号进行空间调制的电磁诱导光栅，最终在实验上首次成功地观察到了原子气体介质中可调控的空间偶极光孤子。此项成果对于非线性光学过程的空间量子调控具有重要意义。
量子调控无论在基础研究领域，还是应用技术方面，都是当今研究的一个前沿方向。特别是在原子和分子尺度上精确测量和调控光与物质的相互作用，则更是量子计算，量子通信等前沿应用方向的基础，具有很强的挑战性。
空间光孤子是光的一种重要的传输状态，当光在介质中传播时的非线性同其固有的衍射特性之间的空间效应互相平衡时，光束便能在传播过程中保持一定的空间光强分布状态，这种状态被称为空间光孤子，其在光通信，光存储等方面具有重要的应用价值。空间光孤子形成所需的极强且可调控的非线性一直是该领域一个重大的挑战。近年来，张彦鹏教授领导的科研团队瞄准这一方向，潜心钻研，通过与美国阿肯色大学肖敏教授合作，在针对多波混频非线性过程的量子调控方面，取得了一系列重要的进展。该团队借助于多个电磁诱导透明窗口，2007年首次在实验上实现了四波混频和六波混频的共存[Phys. Rev. Lett. 99, 123603 (2007) ]，进而证实了它们之间的相互竞争、相互干涉及能量交换，并揭示了不同阶多波混频过程的同时产生和相互作用机制，以及对其实现精确调控的基本方式。2009年通过对电磁诱导透明的控制，该团队还首次实现了四波混频和六波混频的时间干涉和空间干涉[ Phys. Rev. Lett. 102, 013601 (2009) ]，由此可以实现对于多波混频相互作用的量子调控。通过对非线性效应的调控，进而在实验上研究了多波混频光束的空间不稳，以及不同类型空间光孤子的形成。
关于空间偶极光孤子的重要成果于2011年3月4日在国际权威学术刊物《Physical Review Letters》（http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.106.093904）上在线发表。 |
