2月16日，記者從西安光機所獲悉：該所瞬態(tài)光學與光子技術國家重點實驗室副研究員曾健華團隊在分數衍射系統中的非線性波局域理論研究方面取得新進展，研究成果在線發(fā)表于跨學科國際期刊上。據了解，該成果可應用于冷原子的非線性調控、激光的非線性傳播等領域。

　　西安光機所研究團隊從平均場近似下的連續(xù)性方程出發(fā)，系統性研究了囚禁于深晶格中的超冷原子非線性局域模的產生、特點和穩(wěn)定性情況，重點探討了在自散焦三階非線性作用下位于第一帶隙和第二帶隙的帶隙孤子和帶隙渦旋的物理特性。他們理論上推導了歸一化的動力學方程，借助托馬斯-費米近似方法得出了物質波局域模的近似解析解，獲得了冷原子個數與化學勢、衍射系數之間的依賴關系。計算結果表明：這些理論與數值結果能較好地吻合，揭示了深晶格具有強局域特性的物理機制。

　　研究團隊進一步研究發(fā)現，由于這一強局域特性，囚禁于深晶格的帶隙孤子緊緊地束縛在單晶格周期內，與自聚焦離散模型中分布于數個晶格周期內的離散孤子結果完全不同。通過線性穩(wěn)定性分析和含微擾的直接數值模擬方法，研究發(fā)現帶隙孤子和帶隙渦旋都具有極好的“魯棒性”?，F有文獻報道認為囚禁于淺晶格的不穩(wěn)定局域模會快速坍塌，與此相反的是，團隊研究發(fā)現在深晶格背景下，不穩(wěn)定的局域模在演化過程中不會發(fā)生坍塌現象，只是在近鄰晶胞產生旁瓣。

　　近年來，西安光機所曾健華研究團隊在分數衍射介質中激光和物質波的非線性局域理論方面取得了系列研究進展，揭示了豐富的局域模結構和非線性物理。目前所有關于含周期勢的分數衍射系統中的非線性理論都局限于淺晶格或中度調制晶格，此次團隊關于深晶格情況下的非線性波局域理論研究進展在該領域屬于全新突破。（霍強）

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