中山大学/上海理工大学,重磅Nature Photonics！！

为 了合成自扭脉冲并探索其动态OAM特性，研究者设计了实验装置，并在图4中展示了相关结果。图4a展示了实验设置的示意图，其中包括带通滤波器、马赫-曾德干涉仪等设备。实验中，通过调节马赫-曾德干涉仪的两个分支，分别引入组延迟色散和形成自扭波包的相位，从而生成和表征自扭脉冲。图4b和g展示了微梳的测量谱，分别对应不同的梳状模式间距。通过选择梳线，可以过滤出具有不同OAM电荷的几个光束，用于生成自扭脉冲。图4c和h展示了自扭脉冲的模拟空间-时间强度分布图，以及其横截面强度和相位分布。实验结果表明，自扭脉冲在强度和相位上呈现出动态变化的OAM特性。图4e和j展示了实验测得的自扭脉冲的等强度轮廓，图4f和k展示了从自扭脉冲干涉中提取的动态OAM。研究结果表明，涡旋微梳可用于生成具有时空特性的自扭脉冲，为研究光学领域中的自诱导角动量时间变化提供了新的实验平台 。

作者通过将光学涡旋和微梳这两个独立发展的领域融合在一起，展示了一个概念上全新的纳米光子学器件。 作者的器件可以发射多达50种OAM模式，每种模式都来自于由AlGaAs微环产生的对应Kerr微梳线。 作者通过在不同的孤子状态下操作微梳器件，实验证明了光学脉冲的时变OAM的产生和工程化。 可以通过实施最近展示的耦合微腔设计来进一步提高微梳的转换效率。 在这项工作中采用的III-V族化合物半导体具有二阶和三阶非线性以及可工程化的带隙，这对于集成非线性光子学非常有利。