根据《上海大学优秀博士学位论文评选与奖励办法（试行）》（上大内〔2020〕200号），经学院推荐、通讯评议、学位评定分委员会评审、校优博论文评委会推选和校学位评定委员会审议，共评选出7篇校级优秀博士学位论文，其中通信学院博士生石帆荣列其中。石博士2014年9月起在学院通信与信息系统专业硕博连读，2020年8月毕业。博士期间从事基于光纤模式转换器的短脉冲柱矢量光纤激光器研究工作，以第一作者身份发表SCI论文4篇，在CLEO、CLEO/Europe等顶级国际会议上发表论文3篇，并作口头报告。博士期间获国家公派留学奖学金，在德国马普高分子所联合培养一年。毕业后加入南京邮电大学通信与信息工程学院，从事GaN材料的光电集成器件及可见光通信研究。
石帆博士：“非常感谢导师曾祥龙研究员的指导和培养，庆幸能够加入特种光纤与光接入网重点实验室这个大家庭，今后希望能够做出有影响力的工作。”
论文题目：基于全光纤模式转换器的短脉冲柱矢量光束的产生
随着对激光光场应用的不断拓展，当前的匀场短脉冲激光已突显局限性，如何在脉冲激光光场引入偏振、相位自由度，实现新型结构光场是当前短脉冲激光光场调控的发展趋势。光纤结构光场作为光场调控的一个重要分支，近年来引起研究人员的广泛关注。基于光纤微结构的模式转换是产生柱矢量光场的有效方法，如基于错位激发的高阶模式转换器、基于模式耦合的长周期光栅和模式选择耦合器。因为柱矢量模式是光纤的本征解，所以在光纤中产生柱矢量光场具有较高的模式纯度。而将光纤模式转换器与激光锁模技术相结合，产生超快柱矢量光场是当前的研究热点。超快柱矢量光场兼具超短脉冲激光和柱矢量光束的优点，显著提升柱矢量光的峰值功率，丰富了光与物质相互作用的新现象和新效应，在生物成像、模分复用通信、微观粒子操控、表面等离子体激发、材料加工等领域有着广泛的应用前景。本文从光纤超快光场时空调控角度出发，围绕时域脉冲宽度调控和空域光场调控这两个关键科学问题，基于光纤模式转换技术和光纤激光技术，深入开展可见光和近红外波段超快柱矢量光纤激光器的研究，主要研究成果如下：
首先，针对可见光波段飞秒涡旋激光的应用需求，提出光纤切伦科夫辐射技术与光纤模式转换相结合方式，以实现光纤飞秒可见涡旋光，最终得到了640 nm中心波长、430 fs脉宽、带有1阶拓扑电荷的红光飞秒涡旋光束。该研究工作解决了由于可见光波段增益光纤增益不足、锁模器件不成熟、增益光纤与被动光纤熔接损耗大等原因，光纤锁模技术在可见光波段难以得到宽谱锁模和飞秒时域脉冲涡旋光的问题。其次，面向模式选择耦合器（MSC）宽带模式转换，我们通过优化相位匹配条件，构建双波段宽带模式耦合机制，调控不同波长下的耦合周期，在MSC中同时实现1mm和1.5mm波段的双通道激光横模转换。基于双通道MSC和双色锁模激光器，构建了双色高阶模式飞秒光纤激光源。最后，为实现实时激光横模操控，我们通过MSC和声致光纤光栅（AIFG）级联模式转换方式，建立短脉冲激光模式转换和横模实时切换装置。通过在AIFG的驱动端加载频移键控信号，该级联结构可以实现LP11模式和LP21模式的动态切换，实验测得切换时间为190ms。
图2、石博士在实验中
图3、石博士科研工作
学长有话说：
1、关于论文：
博士论文是对博士期间研究工作的梳理和总结。在撰写论文时，需围绕研究工作中的关键科学问题展开有层次的叙述和讨论。论文选题大小要合适，要能准确概括主要研究内容。论文各部分研究内容之间要有关联性，以便凸显研究工作的系统性。结论与展望部分需对研究结果进行提炼，不能简单重复实验结论，同时对研究工作的不足之处需提出针对性和可操作性的意见，切忌不痛不痒的对策和建议。
2、关于就业：
博士就业选择跟个人性格和研究领域息息相关。如果研究领域偏工程应用，个人建议选择研究所和企业。相比高校，企业更注重工程项目研发和实际应用，相应的个人综合能力能够得到快速提升。如果研究领域偏基础科学，则建议选择高校。对于进入高校从事科研工作的青年教师而言，科研平台至关重要，直接关系到个人学术就业的前景，较好的实验条件和环境更有助于青年教师们快速成长。
