根据国家科学技术奖励工作办公室《关于2019年度国家科学技术奖提名工作的通知（国科奖字〔2018〕41号）》的要求，我校参与完成2019年度国家科学技术进步奖提名项目“光纤与激光腔的非线性动力学研究”，现将该项目相关情况公示如下，公示期为：2019年1月4日至2019年1月10日。在异议期内，有异议者必须采用书面形式，写清异议的内容，并应署其姓名、联系方式(如需保密，请注明)。异议材料请交到科研院成果管理办公室（教一楼503室）。
一、项目名称:光纤与激光腔的非线性动力学研究
二、提名者：香港特别行政区政府教育局
三、提名意见：
光纤与激光腔是研究光场与物质相互作用的理想平台，在物理学、光电子学等基础科学领域具有重要的应用。该项目研究了短脉冲在光纤与激光腔中传输时的非线性动力学过程，包括光纤中的自相似脉冲演化、超连续谱产生、频率变换、光信号在多波长激光腔中的非线性演化、孤子形成、混沌动态、锁模激光器中的多脉冲演化等，取得了系列原创性成果。主要包括四个方面：提出与发展了三五阶非线性介质中自相似脉冲传输与压缩理论；系统地研究了基于光纤的窄带频率变换和宽带超连续谱产生，首次提出了利用触发法产生超连续谱的方案；利用非线性偏振旋转效应和非线性光纤环，首次实验展示了基于均匀展宽增益介质和非线性损耗机制的多波长光纤激光器；研究了锁模光纤激光器中孤子的动力学机制，提出了用来描述锁模激光腔中的脉冲能量演化的几何模型。这些基础现象的研究成果极大地丰富了非线性光纤光学与激光器领域的基础理论,开创了多波长光纤激光器的研究领域，得到了国内外同行专家的高度评价和广泛认可。项目完成人爱国爱港，师德端正，治学严谨。申报材料完整、客观，所附代表性论文专著有效，所附他人引用代表性引文专著及其他相关附件材料可信。
对照国家自然科学奖授奖条件，提名该项目申报2019年国家自然科学奖二等奖。
四、项目简介：
光纤与激光腔是研究光场与物质相互作用的新物理、新效应和新应用的理想平台。光纤与激光腔的非线性动力学研究能够深刻地揭示光场在开环与反馈腔两种不同的光学拓扑结构中的非线性传播规律，发现光场与光学介质和谐振腔相互作用的新现象与新规律，从而探索基于非线性动力学规律的新型光场调控理论和方法。
该项目研究了短脉冲在光纤与激光腔中传输时的非线性动力学过程。理论与实验研究工作主要集中在光纤与激光腔中的非线性现象与机理，包括光纤中的自相似脉冲演化、超连续谱产生、频率变换、光信号在多波长激光腔中的非线性演化、孤子形成、混沌动态、锁模激光器中的多脉冲演化等。这些基础现象的研究成果能够极大地丰富非线性光纤光学与激光器领域的基础理论，部分研究成果为多波长激光器与锁模激光器理论与技术的发展奠定了基础。主要研究成果如下：
1.提出与发展了三五阶非线性介质中自相似脉冲传输与压缩理论。在特别设计的色散渐减光纤、非线性渐增光纤和布拉格光纤光栅中均实现了自相似脉冲压缩。设计出实用化的非线性渐增光纤实现对高功率皮秒脉冲的大幅压缩，与直接采用皮秒脉冲泵浦相比，利用压缩后的脉冲作为泵浦源产生的超连续谱的性能可被显著地提升。
2.系统地研究了基于光纤的窄带频率变换和宽带超连续谱产生。在光纤中，利用新颖的非线性作用―模间四波混频可将位于800 nm附近的泵浦能量高效地转换至可见光与近红外波长。与此同时，首次提出了利用触发法产生超连续谱的方案。该方案为精确控制超连续谱的相干性提供了一种有效手段。
3.利用非线性偏振旋转效应和非线性光纤环，首次实验展示了基于均匀展宽增益介质和非线性损耗机制的多波长光纤激光器。进一步建立了直观描述光信号在饱和增益介质和非线性损耗组件中循环迭代的几何理论模型，以此来解释均匀增益介质中允许多波长激光输出的物理机制。利用该理论可以看出，激光器不仅存在多波长输出，而且具有复杂的非线性动力学过程和混沌现象。此项研究激发了科研工作者对多波长激光器的研究兴趣，使其成为光纤激光器研究领域的一个全新分支。
4.研究了锁模光纤激光器中孤子的动力学机制。系统地研究了脉冲整形、光谱演化和滤波效应对孤子的调控机制，描绘了光纤激光器中孤子形成的重要物理过程。提出了一个几何模型用来描述锁模激光腔中的脉冲能量演化，以此来解释输出脉冲的周期分叉、混沌演化和多脉冲触发机制。该几何模型被激光器领域的研究人员广泛采用，利用它可以直观地理解锁模激光器中的非线性演化机制。
该项目成果：(1)发表SCI收录论文62篇，他引1259次，SCI他引873次；其中8篇代表性论文他引403次，SCI他引322次；(2)培养博士研究生8人；(3)获授权美国发明专利8项；(4)完成香港研资局优配研究金项目5项。上述成果得到国内外同行专家的高度评价和广泛认可。
（其他公示内容见附件）
联 系 人：刘红
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地 址：教一楼503室
科学技术研究院
二〇一九年一月四日
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