基于宇称-时间对称的锁模光纤激光器机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61905193
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0506.激光
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Mode-locked fiber lasers with low threshold, tunable pulse duration and spectrum width have great application prospects in micro-fabrication, information processing and medicine. However, the coupling loss between devices in fiber lasers raises the mode-locking threshold and tunability of pulse duration and spectrum width. The highly focused frontier issue — the mode-locked fiber lasers based on parity-time symmetry — utilize the balance mechanism of gain and loss, which can both reduce the mode-locking threshold and achieve the tunability of pulse duration and spectrum width. The fiber lasers are not involved in the relevant research..We intend to introduce parity-time symmetry into fiber lasers, and focus on the issues of mode-locked mechanism and pulse characteristics. The contents are as follows:.1) Study the parity-time symmetric mode-locking mechanism to reveal the modulation rules of parity-time symmetric devices on pulses..2) The mode-locking threshold equation and pulse tracing model will be constructed to master the modulation disciplines of gain and loss of parity-time symmetry on mode-locking threshold, pulse duration and spectrum width..3) Realize the parity-time symmetric mode-locked fiber laser with low threshold, tunable pulse duration and spectrum width based on the modulation rules of parity-time symmetry..The results of the project will have significant scientific and practical value for enriching the theory of mode-locked fiber lasers and realizing the new ultrafast fiber laser.
低锁模阈值、脉宽和光谱可调谐的锁模光纤激光器在微加工、信息处理和医学等领域具有巨大的应用前景。然而光纤激光器器件的耦合损耗提高了锁模阈值,并减小了脉宽和光谱的调谐范围。基于宇称-时间对称的锁模激光器采用增益和损耗平衡机制利用腔内损耗,在降低锁模阈值的同时实现了脉宽和光谱的可调谐,是目前国际上高度关注的前沿课题,但相关研究未涉及光纤激光器。.本项目拟将宇称-时间对称引入光纤激光器领域,针对其锁模机理、脉冲特性调控机制等问题开展如下研究:.1)研究宇称-时间锁模机制,揭示宇称-时间对称器件对脉冲的调控规律。.2)构建锁模阈值方程和脉冲追踪模型,掌握宇称-时间对称的增益和损耗对锁模阈值、脉宽和光谱的调控规律。.3)基于宇称-时间对称的调控规律,实现低锁模阈值、脉宽和光谱可调宇称-时间对称锁模光纤激光器。.项目成果将对丰富锁模光纤激光器理论,实现新型超短脉冲光纤激光器具有重要的科学意义和实用价值。

结项摘要

超短脉冲锁模光纤激光器在在大容量光通信、超精细加工、量子信息、超分辨显微成像等领域具有广泛的应用价值。但其在实际应用中受制于光纤器件的耦合损耗,提高了锁模阈值,减小了脉宽和光谱的调谐范围等问题,因此,如何设计出具有低锁模阈值、脉宽和光谱可调谐的锁模光纤激光器是目前激光器领域亟需解决的科学问题。. 针对以上科学问题,本项目基于宇称-时间对称的锁模激光器,根据锁模的离散耦合模方程组理论,通过数值求解研究了正常色散与零色散时PT对称和PT对称破缺状态下的锁模条件;在此基础上分析了PT对称锁模光纤激光器中色散对锁模动力学的影响,并搭建了环形腔PT对称锁模光纤激光器。采用增益和损耗平衡机制,利用腔内损耗,研究了宇称-时间锁模机制,揭示了宇称-时间对称器件对脉冲的调控规律,在降低锁模阈值的同时实现了脉宽和光谱的可调谐;构建了锁模阈值方程和脉冲追踪模型,根据宇称-时间对称的增益和损耗,摸清了锁模阈值、脉宽和光谱的调控规律;最终实现了低锁模阈值、脉宽和光谱可调宇称-时间对称锁模光纤激光器。. 本项目丰富了锁模光纤激光器理论,实现了新型超短脉冲光纤激光器,对锁模光纤激光器在超大容量光通信、超精细加工、量子信息、超分辨显微成像等领域的研究和应用具有重要的科学指导意义和实际应用价值。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Single/dual-wavelength switchable and tunable passively Q-switched erbium-doped fiber laser
单/双波长可切换、可调谐被动调Q掺铒光纤激光器
  • DOI:
    10.1016/j.infrared.2020.103519
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Infrared Physics & Technology
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Shuangcheng Chen;Baole Lu;Zengrun Wen;Haowei Chen;Jintao Bai
  • 通讯作者:
    Jintao Bai
Pulse Type Switchable, Spectral Bandwidth Dynamically Adjustable All-Fiber Laser Mode-Locked by Nalm
脉冲类型可切换、光谱带宽动态可调的 Nalm 锁模全光纤激光器
  • DOI:
    10.2139/ssrn.4146137
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Social Science Electronic Publishing
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jianing Tao;Yuanqi Song;Yangyang Li;Xuzhuo Jia;Lei Hou;Baole Lu;Jintao Bai
  • 通讯作者:
    Jintao Bai
基于二硒化铪可饱和吸收体的被动调Q掺铒光纤激光器的研究
  • DOI:
    10.3788/aos202040.1314001
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    光学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张凯龙;陈浩伟;陆宝乐;白晋涛
  • 通讯作者:
    白晋涛
Sideband-free tunable and switchable dual-wavelength mode-locked fiber laser based on Lyot filter and spontaneous radiation peaks
基于Lyot滤波器和自发辐射峰的无边带可调谐可切换双波长锁模光纤激光器
  • DOI:
    10.1364/oe.455719
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Jianing Tao;Yu Fang;Yuanqi Song;Pengye Song;Lei Hou;Baole Lu;Qimeng Lin;Jintao Bai
  • 通讯作者:
    Jintao Bai
Asynchronous vector solitons based dual-comb in a fiber laser mode-locked by GO-COOH SA
GO-COOH SA 锁模光纤激光器中基于双梳的异步矢量孤子
  • DOI:
    10.1016/j.optlastec.2022.108308
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Elsevier
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jianing Tao;Qimeng Lin;Li Yan;Lei Hou;Baole Lu;Jintao Bai
  • 通讯作者:
    Jintao Bai

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其他文献

宽光谱全正色散锁模掺镱光纤激光器
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李蒙蒙;侯磊;林启蒙;郭鸿宇;陆宝乐;陈浩伟;冯宏剑;白晋涛
  • 通讯作者:
    白晋涛
1083nm窄线宽单频掺镱光纤激光器(英文)
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    光子学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    原莉梅;陆宝乐;康进;陈浩伟;白晋涛
  • 通讯作者:
    白晋涛

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波长和轨道角动量同时可调谐涡旋飞秒光纤激光器研究
  • 批准号:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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