超快光学先驱做客上科大讲坛,阐释“驾驭非线性”的飞秒光纤新篇章

发布时间2026-03-27文章来源 科技发展处作者陈金榜责任编辑管舜瑛

325日下午,康奈尔大学Samuel B. Eckert讲席教授、美国光学学会与美国物理学会双会士弗兰克·怀斯(Frank Wise)应邀登上“上科大讲坛”,以“飞秒脉冲的新型光纤光源”(New Fiber Sources of Femtosecond Pulses)为题,带来了一场兼具前沿深度与教学启发的精彩报告。物质科学与技术学院院长谢晓明主持了本次活动。

作为超快光学领域的国际领军学者,怀斯教授在光纤激光器、非线性光纤光学等领域享有盛誉。报告中,他首先带领听众重温非线性脉冲传播的基本原理。他指出,与长期主导超快科学领域的固体激光器相比,光纤激光器在紧凑性、稳固性及成本方面优势显著,波长可调谐的飞秒脉冲光源有望推动生物成像、精密加工等广泛领域的发展。然而,传统观念为避免非线性效应而限制脉冲质量,使得光纤激光器长期难以与固体激光器匹敌。怀斯教授提出,若能主动驾驭非线性,反而可以突破增益带宽限制,开辟新路径。

围绕这一思路,报告系统介绍了两项最新突破:一是新型非线性光纤放大器,可在避免增益窄化的同时产生更高能量、更短脉冲(1–10微焦耳、40飞秒量级),为高性能光纤振荡器奠定了新基础;二是空芯光纤中的波长转换研究,实现了高达50%的能量转换效率与60飞秒的脉冲输出。他特别展示了该光源在深脑功能成像中的应用实例,生动诠释了基础物理与前沿生物医学的交叉融合。

在互动环节中,现场观众围绕空芯光纤中的气体非线性调控策略、新型光源在生物成像中的应用前景等问题踊跃提问,怀斯教授一一细致解答,其深邃的物理洞察与开放的学术风格赢得了阵阵掌声。报告结束后,常务副校长兼教务长印杰代表学校向怀斯教授颁发了“上科大讲坛”纪念证书。

“上科大讲坛”作为学校最高规格的学术讲座品牌,致力于搭建与世界顶尖学者对话的平台,推动前沿思想的深度碰撞。弗兰克·怀斯教授此次到访,不仅为师生们展示了非线性光纤光学的前沿进展,更以“驾驭非线性”的学术智慧,生动诠释了基础研究与技术突破之间深刻而美妙的联系,为校园学术氛围注入了新的活力。