获奖情况：2014年度广东省科学技术奖二等奖

完成人员：郭旗 ， 胡巍 ， 邓冬梅 ， 祁甡 ， 欧阳世根 ， 陆大全 ， 寿倩

成果简介：

孤子是物理学中的重要现象之一，空间光孤子是未来全光逻辑器件和光计算的重要候选技术，具有重要的科学意义和应用潜力。由于常规傍轴条件下的局域空间光孤子在三维体材料中传输是不稳定的，限制了空间孤子的应用。本项目以面向全光信息处理应用的可稳定传输的空间光孤子为目标，着重研究了矢量非傍轴条件下和非局域非线性介质中的孤子传输等两类问题，为空间孤子的应用拓展了新的可能。取得的具体成果和主要创新如下：
在矢量非傍轴传输方面：我们首次提出了“矢量非傍轴自聚焦”的理论模型，从物理基础上解释了常规空间光孤子崩溃的内在机制及其抑制方法。该论文获得国际同行的较大关注，现已被SCI收录论文他引94次。我们研究了多种光束的矢量非傍轴传输性质，特别是首次提出并研究了径向偏振光束的传输性质，该光束可用于光镊和激光电子加速等重要前沿领域，因而得到了广泛的关注。
在非局域光孤子传输方面:在理论上，针对不同的物理系统和非局域响应，我们得到了非局域亮孤子和暗孤子的解析解，以及强非局域模型在多种不同坐标系中的正交完备的解析解集，并预言了非局域孤子存在大相移现象。在实验上，已发现向列相液晶和铅玻璃属于强非局域自聚焦介质。我们在向列相液晶中首次观察到了非局域程度可控的孤子相互作用，以及相位依赖的短程孤子相互作用；在铅玻璃中首次观察到了非线性自诱导的分数傅立叶变换效应。我们是国际上唯一同时在以上两种强非局域介质中取得重要实验进展的课题组。G. Assanto教授（向列相液晶空间非局域性的发现者）领衔主编该研究领域成果的总结专著《Nematicons：Spatial Optical Solitons in Nematic Liquid Crystals》时，邀请我们小组参加撰写了其中第二章。这些新发现对非局域孤子应用于全光逻辑器件提供了多种技术方案。
本项成果属基础研究领域，共发表了SCI收录论文117篇，其中38篇论文分别发表在SCI影响因子2.0以上的国际物理学重要刊物上，包括App. Phys. Lett.(1篇)、Opt. Lett.(7篇)、Opt.Express（3篇）等影响因子3.0以上的25篇。这些论文累计被SCI收录论文正面他引783篇次,被Scopus数据库(EI)收录论文正面他引740篇次，合计他引1523次。