基于级联二阶非线性效应的飞秒光脉冲光速调控的研究

调控光的传播速度，在光子材料和器件中实现光脉冲的延迟，存储和处理，目前已经成为高速光信号处理，光通讯，量子信息科学等领域的一个研究热点。本项目将研究通过准位相匹配二阶级联非线性效应，在室温下畴反转微结构光学超晶格中，探索对飞秒光脉冲进行光速调控的新途径；对中心波长在1560nm附近的几十飞秒光脉冲信号，实现信号波长可调的宽带宽的，延迟量或加速量均超过1或几个光脉冲的光延迟或加速； 同时，还可以将信号脉冲光通过级联二次非线性压缩成孤子态，实现无脉冲畸变的慢光孤子。重点研究二阶级联过程中自相位和互相位调制，群速度失配量，光强，位相失配量，脉冲宽度的限制，畴反转超晶格结构的设计等对信号脉冲光传输速度的影响；研究实现一定带宽范围的，波长可调的超短脉冲光信号的群速度延迟，甚至存储或加速的最优化条件。该结果对实现高速率数字信号处理过程中的光延时、光存储和量子相干通信等的发展具有重要意义。