近日，光场调控研究团队黄长明教授在非厄米光学晶格支撑的耗散表面孤子研究方面取得了新进展，相关研究成果以“Dissipative surface solitons in two-dimensional truncated lattices with linear gain and loss”为题，发表在国际期刊《Chaos, Solitons & Fractals》上。该论文以长治学院为第一完成单位，黄长明教授为第一作者和共同通讯作者，上海交通大学傅其栋博士、浙江科技大学董亮伟教授为共同通讯作者，长治学院王艳副教授、刘鹏程副教授参与了该项研究。

   耗散孤子是一类存在于开放非保守系统中的自局域非线性波，其形成依赖于衍射或色散与非线性之间的平衡，同时需要增益与损耗之间的能量交换。与传统保守系统中的孤子相比，耗散孤子的存在范围、空间结构及动力学稳定性对增益--损耗分布更加敏感。特别是在光学晶格边界附近，晶格截断产生的表面束缚效应会与非厄米增益--损耗调控相互作用，使耗散表面孤子的形成和稳定呈现更为复杂的物理机制。然而，此前相关研究主要集中于一维结构或特定对称体系，二维截断晶格的几何结构如何调控耗散表面孤子的线性起源、模式类型和稳定性，尚缺乏系统研究。

   针对这一问题，研究团队构建了具有空间分布线性增益和损耗的二维截断复光学晶格模型，系统比较了单排、双排和三排波导截断结构中的线性表面模式及非线性耗散表面孤子。研究发现，在具有线性增益和损耗的二维截断晶格中，表面局域态出现在带隙区域内，且随着非线性增强，耗散表面孤子族从线性表面增益模中分岔产生。随着界面处保留的波导排数增加，不同结构所支持的表面模式类型显著增加。尽管在同一带隙内可能共存多种具有不同相位结构的耗散表面孤子族，其动力学稳定性具有显著的相位选择性。

          (top) (a-c) 横向截断的单波导、双波导和三波导阵列的光学晶格剖面。(bottom) (a, b) 横向截断的双波导阵列支持的同相(IP)和反相(OOP)耗散表面孤子的场模剖面示例，(c, d) 同时显示了相应的俯视图场剖面和相位分布。

   该研究得到山西省基础研究计划、国家自然科学基金和中国博士后科学基金的支持。

   论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chaos.2026.118715