“2019年度中國光學十大進展”于3月20日揭曉,經過首輪推薦、初評、終評三個環節,最終20項優秀的光學成果脫穎而出(基礎研究類與應用研究類各10項)。其中,beat365官方网站的研究成果“微腔表面對稱破缺誘導非線性光學”入選基礎研究類進展。
“微腔表面對稱破缺誘導非線性光學”研究成果由beat365官方网站、納光電子前沿科學中心肖雲峰教授和龔旗煌院士領導的研究團隊與其合作者完成。該項目的詳細介紹如下:二階非線性光學效應是現代光學研究與應用中最重要的非線性光學過程之一。由于結構反演對稱性的限制,常用的矽基光子學材料往往不具備二階非線性電偶極響應。借助材料的表面或界面,這種反演對稱性可以被打破,進而誘導出二階非線性光學響應。然而,傳統的表非線性光學效應轉換效率極低,且體相電四極響應嚴重地幹擾表面對稱性破缺誘導的非線性信号分析。在本項研究工作中,課題組人員利用超高品質因子回音壁光學微腔在實驗上獲得了高亮度的二次諧波和二次和頻信号。研究人員發展了一種動态相位匹配方法,利用光學微腔中熱效應和光學克爾效應的相位調制,高效地實現了基波和諧波信号同時與微腔模式共振,實驗上獲得的二次諧波轉換效率相比傳統表面非線性光學增強了14個數量級。研究人員進一步通過對基波偏振和二次諧波模式場分布的測量分析,成功提取得到隻有表面對稱性破缺誘導的非線性信号,排除了體相電四極響應的幹擾。這種表面對稱性破缺誘導的非線性信号有望作為一種超高靈敏度的無标記“探針”,用來檢測和研究材料表面分子的結構、排布、吸收等物理與化學性質,為表面科學研究與應用提供了一個全新的物理平台。研究成果發表于《自然·光子學》上,文章題為“Symmetry-breaking-induced nonlinear optics at a microcavity surface”。
“2019年度中國光學十大進展”評選委員會由48位光學與光子學領域的專家組成,綜合考慮候選成果的學術價值和應用價值,從候選進展中初評30項進入終評,并以無記名投票方式産生“2019年度中國光學十大進展”。
相關研究論文鍊接:https://www.nature.com/articles/s41566-018-0297-y