中國教育報-中國教育新聞網訊（通訊員 馮毓璇 記者 馮麗）近日，西安電子科技大學物理學院教師李春艷與俄羅斯科學院光譜學研究所教授YaroslavV.Kartashov合作，在非線性光學領域取得重要理論研究突破。研究成果于近日發表在物理學領域頂級期刊《物理評論快報》上。李春艷老師為該論文的第一作者和唯一通訊作者，西安電子科技大學物理學院為第一署名單位和第一通訊單位。

該研究創新性地提出了一種僅采用自散焦非線性介質和局域增益的耗散方程，實現了穩定的高拓撲荷渦旋光孤子，建立了研究光學孤子的全新物理模型。該模型打破了24年來關于耗散孤子研究的傳統認知，為在各類耗散系統中實現穩定的高拓撲荷渦旋孤子開辟了新的研究方向。該項研究打破了人們對耗散光孤子研究的傳統認知，創新性地提出了一種僅采用三次自散焦非線性和線性局域增益的簡化模型，在極低的功率水平下獲得了穩定的高拓撲荷渦旋孤子。研究人員還發現，此類渦旋孤子起源于增益-誘導線性模，這也是增益-誘導這一概念提出近20年來，首次發現其可以支持攜帶拓撲荷的線性模。

相關研究成果為在諸如極化激元微腔、非線性結構微腔、激光系統等各類耗散物理系統中實現穩定的高拓撲荷渦旋孤子提供了理論和實驗上的指導。在實際應用中，渦旋態可以作為以拓撲荷的大小或正負為編碼的信息載體進行通信、實現數字螺旋成像、粒子操縱和高分辨率成像、緊湊的渦旋激光器等，穩定的高拓撲荷渦旋光孤子以及拓撲荷數不同的渦旋態之間的轉換將極大促進上述應用的發展。

據了解，《物理評論快報》是美國物理學會于1958年創辦的世界著名物理學頂級刊物，致力于發表物理學各個領域原創性強且極具重要影響的物理學最新研究成果，并對全球科學社群起著重要的引領作用，其ESI總引用排名長期位于物理學學科第一位。