时域光子晶格中的光脉冲传播及调控研究

批准号:
11974124
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
王兵
依托单位:
学科分类:
微纳光学与光子学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王兵
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中文摘要
本项目利用光纤通信系统构建时域光子晶格,通过改变调制相位引入等效规范势和等效电场,研究在等效电场作用下的光脉冲演化规律及机制。再通过改变环路系统空间结构或相位调制,引入合成维度,构造等效规范势的二维分布,形成等效磁场,研究光脉冲在等效磁场中演化的拓扑性质。其次,在光纤环路中引入增益和损耗,构建非厄米时域光子晶格,探索PT对称和PT反对称条件下光脉冲的演化,同时分析系统奇异点附近参数改变对光脉冲传输的影响。此外,在光纤通信系统环路中引入非线性光纤,构建非线性时域光子晶格,研究非线性晶格中的单孤子和矢量孤子及其传输特性,以及非线性对光脉冲传输的拓扑和非厄米特性的影响,探索全光控制光脉冲演化的新方法。最后,在光纤通信系统实验的基础上,进一步考虑在集成光路上实现光脉冲的有效调控。本项目将空间光子晶格拓展到时域,在光通信、光信息处理、高灵敏度传感、集成光子芯片等领域有重要应用价值。
英文摘要
In this proposal, we shall construct a temporal photonic lattice by the optical fiber communication system. The effective gauge potential and electric field for photon can be created through phase modulation. We will investigate the features and mechanisms of pulse dynamics under the effective electric field. A novel synthetic dimension can be introduced by modifying the structure of the fiber-loop circuit or changing the form of the phase modulation. An effective magnetic field will be formed as we construct an effective gauge potential with a two-dimensional distribution. We shall study the topological properties of the pulse evolution under the effective magnetic field. By adding gain and loss into the fiber-loop circuit, a non-Hermitian photonic lattice can be established. We will explore the pulse dynamics in the parity-time symmetric and anti-parity-time symmetric lattices and investigate the influences of the parameter changes on the pulse evolution around the exceptional point. Moreover, a nonlinear temporal photonic lattice will be achieved by inserting nonlinear fibers into the fiber-loop circuit. The single soliton and vector soliton could be formed in such lattice, and their propagation properties will be discussed. We then investigate the impacts of the nonlinearity on the topological and non-Hermitian characteristics of the pulse evolution and explore the novel methods of all-optical pulse manipulation. Finally, we aim to achieve the efficient control of the pulse dynamics in the photonic integrated circuit based on the optical fiber communication system. This program develops a photonic lattice in time domain by drawing an analogy of the spatial lattice and will find great applications in optical communication, optical signal processing, highly sensitive sensors and photonic integrated circuits.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/lpor.202100675
发表时间:2022-09
期刊:Laser & Photonics Reviews
影响因子:11
作者:Wei-wei Liu;Yicong Zhang;Zhihua Deng;Jianghua Ye;Kai Wang;Bingxia Wang;D. Gao;P. Lu
通讯作者:Wei-wei Liu;Yicong Zhang;Zhihua Deng;Jianghua Ye;Kai Wang;Bingxia Wang;D. Gao;P. Lu
DOI:10.1103/physreva.101.033818
发表时间:2020-03
期刊:Physical Review A
影响因子:2.9
作者:Qingjie Liu;Chengzhi Qin;Bing Wang;P. Lu
通讯作者:Qingjie Liu;Chengzhi Qin;Bing Wang;P. Lu
DOI:10.1103/physreva.103.023531
发表时间:2021-02-25
期刊:PHYSICAL REVIEW A
影响因子:2.9
作者:Liu, Qingjie;Liu, Jibing;Wang, Bing
通讯作者:Wang, Bing
DOI:10.1364/OL.442890
发表时间:2021
期刊:Optics Letters
影响因子:--
作者:Liu Zhuoxiong;Qin Chengzhi;Liu Weiwei;Zheng Lingzhi;Ren Shuaifei;Wang Bing;Lu Peixiang
通讯作者:Lu Peixiang
Non-Hermitian flat bands in rhombic microring resonator arrays
菱形微环谐振器阵列中的非厄米平带
DOI:10.1364/oe.431038
发表时间:2021-07-19
期刊:OPTICS EXPRESS
影响因子:3.8
作者:Ding, Lu;Lin, Zekun;Lu, Peixiang
通讯作者:Lu, Peixiang
时域光子晶格异质结的界面和导波特性研究
- 批准号:12374305
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王兵
- 依托单位:
光学动态调制波导阵列的耦合特性研究
- 批准号:11674117
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:王兵
- 依托单位:
HOXA5通过CHOP介导的凋亡途径抑制胆管癌的增殖作用研究
- 批准号:81502108
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:王兵
- 依托单位:
时间调制表面等离激元的非弹性散射过程研究
- 批准号:11304108
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:王兵
- 依托单位:
国内基金
海外基金
