第976期研究生学术论坛暨微电子学院2025年第3期研究生学术论坛

非线性光科学与量子技术研究团队于2025年11月10日第3次组会按期举行，小组全体成员和各位导师共同参加。在这次组会上，由两名研三学生分别汇报自己的研究进展，然后老师与同学们对汇报内容进行学术探讨，并对存在的问题给出相应的指导和建议。

冯浩宇：本次组会将从以下三个方面汇报近期的工作。第一，在孤子动力学仿真方面，我主要分享了基于分步傅里叶方法的数值算法。该算法的核心是采用线性-非线性-线性的步骤，对光纤中主导脉冲演化的非线性薛定谔方程进行求解与模拟。目前，我们的仿真结果与实验中的实际观测符合较好。通过将DFT采集的实验信号与仿真结果进行对比，我们能够对实验中观察到的复杂现象，如脉冲形状演化或稳定性，进行更深入的机理分析。第二，是关于学术论文的修改工作。对初稿进行了重要的方向性调整，将创新点的阐述从原本相对简单的结构创新，提升到了更具普适意义的“增益限制与孤子复合物”的探索上。在此新框架下，我们对全文进行了修改，重新梳理并强化了核心论点，使论文的科学深度和理论价值得到了显著增强。第三，是复杂腔体的实验探索。我们近期着重关注腔内的各种耦合效应，例如直接的线性耦合和延迟注入等。基于此，我们成功在八字腔结构中实现了锁模运转，并系统性地捕捉了其脉冲序列、光谱、射频频谱以及色散拉伸图等一系列关键数据。这些数据有助于我们分析脉冲在演化过程中的动态变化。目前，我们正在为这一复杂的物理过程寻找并构建对应的仿真方法，以期实现实验与理论的相互验证。关于未来的工作计划，我将继续深入探究各种耦合效应在锁模动力学中的作用，特别是耦合过程中的相位差这一关键物理参数。我们认为，将相位因素纳入分析框架，将极大地促进对复杂腔体中非线性动力学行为的理解与阐释。

吴森：本次组会系统汇报了关于SU(3)自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(SU(3)SOC-BEC)中孤子动力学特性的最新研究进展。针对该多组份量子体系强非线性和高维对称性的特征，构建了多重理论框架：首先采用多重尺度展开法，通过引入慢变包络近似将原始Gross-Pitaevskii方程约化为可解的耦合非线性薛定谔方程，获得了具有自旋-轨道耦合特征的亮孤子与暗孤子解析解；继而运用双线性法对体系进行精确解分析，通过构造Hirota双线性变换得到了包含相位调制的孤子严格解。研究发现，SU(3)体系中的孤子传播表现出独特的参数敏感性，在稳定性方面，与SU（2）体系中的孤子也有本质性的不同，尤为重要的是，研究探究了SU(3)孤子中的向列序和铁磁序。通过与SU(2)SOC-BEC体系的对比研究发现，SU(3)孤子因额外的自旋自由度展现出更稳定的孤子形态。这些发现不仅深化了对高对称性量子流体中非线性激发的理解，后续研究将继续聚焦于SU(3)广义对称性体系中孤子动力学分析。