波前整形技术的快速发展使得人们能够控制光在线性介质中的传播，从而通过散射物体聚焦和成像。特别地，多模光纤中的光传播包括复杂的多模相互作用和丰富的时空动态。多模光纤中物理现象的控制及其应用尚处于起步阶段，这就为复杂非线性模态动力学的利用提供了机会。

图1 非线性多模光纤中的波前整形系统。a 光路设置图 b 多模光纤中受激拉曼散射近场成像 c 1km缓变折射率多模光纤受激拉曼散射-波前整形的谱

近日，科罗拉多大学Omer Tzang等研究人员在《Nature Photonics》给人们展示了一种用于控制多模光纤中非线性现象的波前整形方法。在光纤输入端利用空间光调制器、实时谱反馈和遗传算法优化，研究人员通过灵活隐式控制耦合到光纤中的模式的叠加，达到了调控高度非线性受激拉曼散射级联以及其与四波混频相互作用的目的。Omer Tzang还通过展示多种频谱操作，包括移位，抑制和增强斯托克斯和反斯托克斯峰来说明其波前整形控制和非线性波传播优化的能力。

图2 四波混频的波前整形 a 四波混频的518nm放大峰 b 优化过程 c 光纤输出端口的斯托克斯，泵浦和反斯托克斯峰的近场图像 d 四波混频能量转移模式 e 四波混频谱 f 联运相位匹配曲线计算

原文链接： https://www.nature.com/articles/s41566-018-0167-7

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