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科研达人说 | 一作！通信学院博士生李依纯在国际光学顶级期刊发表最新研究成果！

来源：花匠小妙招时间：2025-11-07 01:41

近日，上海大学通信与信息工程学院博士生李依纯以第一作者身份在国际光学顶级期刊《Laser & Photonics Reviews》发表题为“Harnessing Intra-Mode Forward Stimulated Brillouin Scattering in Few-Mode Optical Fibers”的研究性论文，通信与信息工程学院张亮教授、庞拂飞教授与智利Técnica Federico Santa María大学Marcelo A. Soto副教授为共同通讯作者，上海大学为论文第一完成单位。

该研究聚焦于光纤中的一种非线性效应——前向布里渊散射。传统光纤中的布里渊非线性，主要研究反向传输的光与纵向声波的相互作用。而团队关注的，是同向传输的光与横向声波之间的相互作用，即前向受激布里渊散射。该效应产生的共振频率更低、线宽更窄，在超高精度传感与微波光子学等领域具有巨大潜力。然而长期以来，相关研究多集中于光纤中的基模光模式，其中高阶声模的共振信号非常微弱。因此，团队的工作旨在通过激发高阶光模式，去激活并有效利用这些高阶声模，探索其潜在应用。

该项研究主要克服了两大挑战：一是建模难题，光模式与声模式在光纤中如何耦合，其力的分布具体如何，都需要非常精细的理论模型来描述。为此，团队投入了大量时间建立全矢量有限元模型，包括理论推导，反复模拟与调试，最终实现了对实验结果的准确预测。二是实验挑战，在测试光路中，需要精确激发并探测与高阶光学模式相关的前向布里渊增益谱。为此，团队不断优化光路设计，以极大的耐心反复调试，才最终实现了对增益谱的准确测量，成功观测到了理论预测的增强效应。

图1.少模中的前向受激布里渊散射

该工作首次揭示了高阶光模对FSBS声光互作用的核心调控作用，开创了“光学模式定制声场模式光机械”的新范式。所提出的全光纤动态调控机制，为开发高性能声光器件（如可调谐窄带微波光子滤波器、高灵敏度分布式光机械传感器）提供了全新技术路径，在超精密传感、高速光信号处理及量子信息领域具有重要应用潜力。

本研究工作依托上海大学特种光纤与光接入网国家重点实验室培育基地开展，并得到了王廷云教授的悉心指导。该基地的张亮、庞拂飞教授课题组长期深耕于特种光纤制备、核心器件及系统开发应用研究，与国际顶尖科研团队保持紧密合作，积极推动科研成果服务于国家重大战略需求。

李依纯同学心得体会

科研带给我最大的兴趣，在于“探索未知”过程中所获得的乐趣。虽然做实验、分析数据有时会显得枯燥，但当某个机制被逐渐揭示，或一个现象突然得到合理解释时，那种成就感是无与伦比的。尤其在光纤系统这样精密而复杂的领域，即便是一个微小的信号波动或频谱变化，背后都可能隐藏着新的物理规律。科研让我越来越习惯于追问“为什么”，也让我对实验现象与理论预测之间的联系充满兴趣，这种兴趣正指引着我下一步的探索方向。

光学其实与我们的生活息息相关，从通信、医疗到人工智能与空间探测，几乎无处不在。以我们所研究的光纤系统为例，它不仅是支撑高速通信的“信息高速公路”，未来还有望在传感、精密测量乃至量子信息处理中发挥更关键的作用。在我看来，光学研究的意义，一方面在于持续推动科技进步，让信息传递更快、更稳定；另一方面，它也帮助我们更深刻地理解光与物质相互作用的基本规律，这种理解本身，就蕴含着一种科学之美。

科研是一条漫长的道路，结果未必会立即显现。但请相信，每一次尝试、每一次挫折，包括那些看似不成功的探索，都会为我们带来独特的收获。正是这些点滴积累，悄悄塑造着我们认知的土壤。因此，我想对科研爱好者们说：不必畏惧不确定性，正是未知让科研充满魅力。多去追问“为什么”，并亲手验证你的想法。愿大家都能在探索中找到属于自己的那片星空，也珍视沿途每一处不期而遇的风景。

座右铭

但行探索，静待花开。

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