南开大学现代光学研究所研究成果发表于Nature旗下期刊《Scientific Reports》
时间: 2014年02月11日

日前,由清华大学精密仪器与机械学系、中国仪器仪表学会共同举办的“2013年度金国藩青年学子奖学金”颁发。我校电子信息与光学工程学院现代光学研究所匡登峰老师荣获此奖。
  为感谢金国藩对我国仪器仪表和光学工程领域科技事业的杰出贡献,激励我国从事仪器仪表和光学工程等工作的青年科技人员奋发向上,创新进取,经中国仪器仪表学会理事会同意,在原有中国仪器仪表学会奖学金基础上,分设金国藩青年学子奖学金,奖励在论文或科研工作中取得成绩,有创新进取精神,并有志为中国仪器仪表和光学工程事业作出贡献的青年教师、博士后或博士研究生。

南开大学现代光学研究所研究成果发表于Nature旗下期刊《Scientific Reports》    2014年1月27日,Nature出版集团的Scientific Reports (《科学报告》)刊发了南开大学在飞秒激光与物质相互作用研究中的科学发现。论文题目为:“Super-luminescent jet light generated by femtosecond laser pulses” (飞秒激光脉冲产生的超亮喷射状光束,DOI: 10.1038/srep03892)。 此项创新性科研成果由现代光学研究所飞秒激光实验室独立完成,论文的第一作者是2013年底毕业的博士研究生徐智君,其导师南开大学特聘教授朱晓农为通讯作者。   脉冲宽度在飞秒 (10-15秒)量级、脉冲能量在毫焦耳水平的超短脉冲激光具有极短的持续时间和极高的峰值功率。这样的超短脉冲激光在与物质相互作用过程中会产生各种新的非线性光学现象。飞秒激光诱导空气电离便是其中之一,并且也是超快激光光学诸多应用中遇到的基础物理过程。长期以来,朱晓农课题组围绕飞秒激光诱导空气等离子体及其相关应用这一超快激光技术领域的研究热点开展了一系列的实验和理论研究,并曾在Physics Review Letters等重要刊物上阐释了飞秒激光超快烧蚀过程的物理机制等。此次该课题组在实验中首次发现了一种从相对紧聚焦的飞秒激光脉冲诱导空气等离子体中产生的超亮喷射状相干光束,并对这种特殊光束的光谱特性和产生机制进行了分析研究。这种超亮喷射状相干光束与通常的光丝 (Optical filaments) 不仅在空间分布和光谱特性上存在很大的区别,而且它们产生的机制不同,非线性相移的构成也不一样。实验结果表明,超亮喷射状相干光束的产生主要源于在锥形辐射锥面上的四波混频过程,同时这种过程是发生在等离子体的壳层上的。通过对飞秒脉冲激光诱导空气电离过程的模拟及相应的相位匹配计算,理论模拟获得的反斯托克斯和斯托克斯波长与实验中首次观察到的空气中四波混频的光谱测量结果相吻合。   此前,徐智君同学在这一相关实验中拍摄的飞秒激光电离空气的照片获得了美国光学学会会刊“Optics and Photonics News”《光学与光子学新闻》(简称OPN) 举办的2013年度封底图片大赛一等奖 (Top Prize)。该摄影图片名为Conic Emission (锥形辐射),刊登在OPN杂志2013年第11期上,并被选为美国光学学会2014年挂历的12幅照片之一。徐智君同学的另一幅照片Jet Beam (喷射状光束)获荣誉奖 (Honorable Mention)。OPN杂志封底光学图片大赛设立于2006年,每次设一、二、三等奖各一项,荣誉奖三项,至今已举办8届。徐智君同学是该比赛举办以来首位获得一等奖的中国参赛者。大赛的评选委员均为从事光学、光子学研究的专家。   Scientific Reports是Nature出版集团 (NPG) 于2011年创办的的综合性科学期刊,涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科。上述研究工作得到了国家自然科学基金项目 (项目号:11274185, 61137001, 11004111) 的支持。   

论文链接: http://www.nature.com/srep/2014/140127/srep03892/full/srep03892.html    (电子信息与光学工程学院)