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张小明 2025/12/24 15:44:24
蚌埠网站设计,休闲旅游网站建设,免费的海报设计网站,天津和平做网站前言摘要近日#xff0c;我国科研团队在顶级期刊《自然通讯》上发表了一项具有里程碑意义的研究#xff1a;全球首次实验制备出“狄拉克涡旋拓扑光子晶体光纤”(https://doi.org/10.1038/s41467-025-65222-z)。该光纤融合拓扑光子学前沿理论与光纤制备技术#xff0c;实现宽…前言摘要近日我国科研团队在顶级期刊《自然·通讯》上发表了一项具有里程碑意义的研究全球首次实验制备出“狄拉克涡旋拓扑光子晶体光纤”(https://doi.org/10.1038/s41467-025-65222-z)。该光纤融合拓扑光子学前沿理论与光纤制备技术实现宽带、单偏振、单模的稳健光传输标志着我国在新型拓扑光纤领域实现从理论走向实验的关键突破。核心内容什么是狄拉克涡旋拓扑光子晶体光纤该光纤通过在传统三角晶格光子晶体光纤中引入“凯库勒畸变”构建出具有拓扑保护特性的光子能带结构形成一种新型光波导。其核心特点是支持宽带、单偏振、单模的光传输且具有强鲁棒性。如何实现的团队采用成熟的“堆叠拉制”工艺使用石英玻璃毛细管成功制备出结构精密的狄拉克涡旋光纤。实验表明该光纤在1260-1675nm全通信窗口内都能稳定传输拓扑保护的光模式且对不同入射光束如线偏振、圆偏振、涡旋光等表现出良好的模式选择性。有何独特性质该光纤输出的光场具有独特的“涡旋”分布类似azimuthally偏振光束且在不同波长和入射条件下保持稳定展现出拓扑保护带来的抗干扰能力对弯曲和结构畸变不敏感。研究意义1.推动光纤技术进入“拓扑时代”将拓扑绝缘体概念引入光纤设计打破了传统光纤在模式稳定性和带宽方面的限制为光纤通信、传感和激光器等领域带来新的物理基础。2.助力高性能光通信与量子网络单偏振单模特性可有效抑制模式串扰提升信号质量拓扑保护则增强了系统在复杂环境中的稳定性适用于长距离通信、高功率传输和量子态保真传输。3.开辟拓扑光子器件新路径该工作为后续设计可调谐拓扑光纤、拓扑激光器、非厄米与非阿贝尔拓扑光纤等新型功能器件奠定了实验基础。结语从理论构想到实验实现我国科研团队在拓扑光纤领域迈出的这一大步不仅彰显了自主创新能力也为全球光通信与光子学发展注入了新动能。未来随着拓扑光纤技术走向集成化与多功能化我们有望在6G通信、空天光网络、量子互联网等重大领域见证中国光科技的更多引领性突破。图1通过在三角形光子晶体光纤中引入凯库勒畸变来设计狄拉克涡旋拓扑光子晶体光纤图2狄拉克涡旋拓扑光子晶体光纤图3狄拉克涡旋拓扑光子晶体光纤的制备与表征图4狄拉克涡旋拓扑光子晶体光纤在不同入射光束和波长条件下测量的输出场强分布【注】小编水平有限若有误请联系修改若侵权请联系删除
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