Second harmonic generation in GaP photonic crystal waveguides
我们演示了磷化镓光子晶体波导中增强的二次谐波产生，测量的外部转换效率为5 $\times10^{-7}$ /W。我们的结果是有希望的频率转换的片上集成发射器具有宽光谱或大的非均匀加宽，以及频率转换的超短脉冲。
2011-05-31 physics.optics
Nanophotonic oscillators for laser conversion beyond an octave
本文提出纳米图案化微谐振器OPO，利用光子晶体带隙实现相位匹配，将泵浦激光转换到跨度超一个倍频程的波段，并实现高倍调谐与低附加噪声。
2024-05-10 physics.optics
Optically induced mode conversion in graded-index fibers using ultra-short laser pulses
我们提出了使用渐变折射率少模光纤的模式转换的长周期光栅（LPG）的超短激光脉冲利用光学克尔效应瞬态写入。通过数值求解多模耦合非线性薛定谔方程组，研究了模式间的相互作用。我们提出了高效的LP 01 -到LP 11 -模式的转换，保持脉冲形状与以前的结果相比，在阶跃折射率光纤。此外，模式转换使用不同的波长诱导和探测的LPG示出。由于梯度折射率光纤中所检测模式的平坦相位匹配曲线，可以在中心波长为1100 nm至1800 nm的探测中心波长下观察到模式转换，其中写入光束的中心波长约为1030 nm。因此，探针与写入光束的完全分离以及对于跨越宽波长范围的所有光学调制的光学诱导导模转换的应用应当是可能的。
2013-09-19 physics.optics
Scaling mechanism for efficient wavelength conversion in laser plasmas
激光诱导电离是将激光频率转换到迄今无法达到的光谱区域的基本工具，包括极紫外和太赫兹。由激光驱动的电离引起的低频电流产生极宽的单周期太赫兹脉冲，其应用范围从遥感到光脉冲诊断，但这种机制的低转换效率产生了很大的限制。我们显示了显着增加的辐射太赫兹能量与激光波长，我们将这一观察电离诱导的自由载流子上的长波长字段的较强的行动。最终，使用中红外脉冲代替目前使用的近红外脉冲，能够在桌面上产生前所未有的极高太赫兹场（>4 MV/cm），这些场是量子态的光学操纵、阿秒脉冲合成和超快电子动力学的时间分辨研究等所需的。此外，如此高的磁场使我们能够利用标准光学组件进行时空分辨的太赫兹诊断。
2012-07-19 physics.optics
Frequency-astigmatism asymmetric nonlinear conversion of structured light lasers
本研究突破结构光非线性光学仅关注轨道角动量与波长的局限，通过实验与理论揭示非线性频率转换与横模像散转换的非对易普适规律，为结构光调控提供新规则与扩展模式生成方法。
2023-05-02 physics.optics
Optimal third-harmonic generation in an optical microcavity with $χ^{(2)}$ and $χ^{(3)}$ nonlinearities
三次谐波的产生可以通过三次谐波谐振微腔中的$χ^{(3)}$和级联的$χ^{(2)}$非线性过程来实现。这些过程如何相互干扰仍然是未知的，并且转换效率的优化仍然是一个问题。本文研究了直接三次谐波产生与二次谐波和和频级联过程之间的相互影响。发现这两个过程之间的干涉效应可以用来提高转换效率。通过优化谐振腔谐振和外耦合条件，缓解了非线性转换的饱和，提高了三次谐波转换效率。提出了在光学微腔中实现高效率三次谐波产生的设计准则，并将其推广到高次谐波的产生。
2018-07-10 physics.optics
Agile and Broadband All-Optical Wavelength Conversion with Multi-Wavelength Lasers
本文提出利用单片集成多波长激光器，通过载流子增益调制和模间耦合，实现无需外部探针的1.3 THz范围、10 GBd全光波长转换，具有敏捷切换和广播能力，并验证了透明转换与净增益。
2025-09-09 physics.optics
Second Harmonic Generation and Nonlinear Frequency Conversion in Photonic Time-Crystals
研究光子时间晶体中的二次谐波生成，发现无需相位匹配、共振或阈值，动量间隙内模式的指数增长即可显著增强谐波生成并引发高阶谐波级联。
2024-11-17 physics.optics
Half-kilowatt high energy third harmonic conversion to 50 J @ 10 Hz at 343 nm
本研究利用 Bivoj/DiPOLE 激光系统结合 LBO 晶体进行三倍频转换，在 343 nm 波长下实现了 10 Hz 重复频率、50 J 稳定能量输出，转换效率达 53%。
2024-09-20 physics.optics
Generating controllable Laguerre-Gaussian laser modes through intracavity spin-orbital angular momentum conversion of light
近年来，携带轨道角动量的拉盖尔-高斯（LG 0 l）模的迅速发展促进了光通信、微操作和量子信息等领域的发展。然而，在紧凑型器件中有效地产生明亮、纯净和可选择的LG 01激光模式仍然具有挑战性。在这里，我们展示了一个低阈值的固体激光器，可以直接输出选定的高纯度LG 0 l模式与高效率和可控性。利用光的自旋-轨道角动量转换来实现腔内横模的可逆转换，从而确定输出模的折射率。产生的LG 0 1和LG 0 2激光模式的纯度分别为~97%和~93%，斜率效率分别为~11%和~ 5.1%。此外，我们的腔设计可以很容易地扩展到产生高阶拉盖尔高斯模式和圆柱矢量光束。这种紧凑的激光配置具有灵活的控制，低阈值和鲁棒性，使其成为超分辨率成像，高精度干涉仪和量子关联应用的实用工具。
2018-07-26 physics.optics
Enhanced second harmonic generation from resonant GaAs gratings
我们研究了非线性GaAs光栅的二次谐波产生。我们发现当泵浦场激发光栅的导模共振时，转换效率有很大的提高。在这些情况下，泵浦波长附近的光谱显示尖锐的共振，其特征在于显着增强的本地字段和有利的条件，为二次谐波产生，即使在制度的谐波波长的强线性吸收。特别是，在1064nm泵浦的GaAs光栅中，我们预测二次谐波转换效率比相同材料的体或标准具结构中可实现的转换率大大约五个数量级。
2011-01-06 physics.optics
Nanocircuit transmitting microwave and terahertz harmonics generated by a mode-locked laser
先前我们将锁模雷射聚焦在扫描隧道显微镜的尖端样品隧道结上。这在DC隧穿电流上叠加了激光脉冲重复率的数百个谐波的电流。每个谐波的功率与其频率成反比。然而，分析表明，在隧穿结内，谐波仅在45 THz以上衰减为谐波数与激光占空比的乘积的平方的负指数。现在，这种效应被应用于纳米电路中，该纳米电路具有光学天线以接收激光辐射，金属-绝缘体-金属隧穿二极管以产生谐波，以及过滤器以选择由第二天线传输的微波或太赫兹谐波。
2021-09-14 physics.optics
High-harmonics of harmonics of a fiber laser: a milliwatt XUV ultrashort source
飞秒掺镱光纤激光器技术的最新进展为强场物理和阿秒科学开辟了新的前景。从这些系统产生的高次谐波特别令人感兴趣，因为它提供了超短极紫外辐射的高通量光束。人们一直致力于优化宏观发电参数。在这里，我们调查的可能性，提高单原子的响应产生高次谐波的第二，第三和第四谐波的交钥匙Yb光纤激光器在1030 nm。我们表明，谐波效率是最佳的，当该过程是由三次谐波驱动，产生4.4 1014光子/s在18 eV，这对应于1.3 mW的平均功率。
2019-04-03 physics.optics
Near-infrared-enhanced charge state conversion for low power optical nanoscopy with nitrogen vacancy center in diamond
从电荷态转换和受激发射两个方面对金刚石中氮空位心的近红外光泵浦物理进行了实验研究。我们发现，近红外激光可以帮助大大提高电荷态转换率，这可以应用于提高电荷态耗尽纳米显微镜的性能。利用环形可见光激光和高斯型近红外激光进行电荷态操纵，我们研制了一种低功率的NV中心电荷态耗尽纳米显微镜。空间分辨率为14 nm的实现与耗尽激光强度约三个数量级低于用于受激发射耗尽nanoscopy与NV中心。纳米显微镜具有高的空间分辨率和低的激光功率，可用于具有NV中心的纳米尺度量子传感。对电荷态转换的研究有助于进一步优化NV中心自旋态的初始化和探测。
2016-10-27 physics.optics
Pure Even Harmonic Generation from Oriented CO in Linearly Polarized Laser Fields
第一个高次谐波谱，只包含奇数阶，在30年前（1987年）的实验中观察到。然而，包含纯偶次谐波的光谱从未被观察到。利用含时密度泛函理论研究了线偏振激光场中取向CO分子偶次谐波的产生。当CO分子轴垂直于激光偏振方向时，在偏振方向垂直于激光偏振方向的情况下，产生了偶次谐波，没有奇次谐波。纯偶次谐波的产生揭示了一种源自永久偶极矩的偶极加速度。这种现象存在于所有具有永久偶极矩的体系中，包括大块晶体和多原子分子。
2017-10-08 physics.optics
Cascaded half-harmonic generation of femtosecond frequency combs in mid-IR
对于中红外（中IR）（被称为光谱的“分子指纹”区域[1]）中的频率梳的日益增长的需求，通过半谐波产生的近IR频率梳的下变频提供了许多益处，包括高转换效率以及对近IR泵浦的固有相位和频率锁定[2]。因此，级联的半谐波产生承诺一个简单的路径扩展稳定的频率梳的波长覆盖范围。在这里，我们报告了一个两倍频程的下变频约1 μm的频率梳通过级联半谐波产生在第一阶段的效率约为64%，在第二阶段的效率约为18%。我们获得了~2 μm宽约50 fs和~4 μm宽约110 fs的宽带内锁频梳。这些结果表明，半谐波产生的有效性，作为一个通用的工具，有效的相位和频率锁定下变频，这可能是有益的许多应用需要长波长相干源。
2015-10-13 physics.optics
Efficient Type II Second Harmonic Generation in an Indium Gallium Phosphide on insulator wire waveguide aligned with a crystallographic axis
我们从理论和实验上研究了III-V族绝缘体线波导中的II类二次谐波产生。我们表明，传播方向起着至关重要的作用，并且可以利用纵向场分量进行稳健且高效的转换。我们预测，最大的理论转换是大于I型二次谐波产生类似的波导尺寸，并达到12%/W的实验转换效率，由传播损耗的限制。
2020-12-21 physics.optics
Grating-Induced Slow-Light Enhancement of Second Harmonic Generation in Periodically Poled Crystals
从理论上研究了周期极化$χ^{(2)}$非线性介质中慢光对二次谐波产生的影响。线性$π$相移光栅用于减慢基频的群速度，由此产生的场增强极大地提高了二次谐波转换效率。输入端的第二个线性光栅确保所有输出都是正向的。我们表明，几乎100%的转换效率可以实现连续波泵浦在低强度下，产生可忽略不计的转换的情况下的慢光光栅。
2021-09-23 physics.optics
Plasma-Induced Frequency Chirp of Intense Femtosecond Lasers and Its Role in Shaping High-Order Harmonic Spectral Lines
研究了飞秒强激光脉冲在电离气体中传输的自相位调制效应及其对介质中高次谐波集体性质的影响。在介质中产生的等离子体被示出为在传播的激光脉冲的前沿上诱导正频率啁啾，其随后驱动高次谐波成为正啁啾。在某些参数范围内，等离子体诱导的正啁啾可以通过补偿由强短激光脉冲的陡峭强度轮廓引起的动态诱导的负啁啾来帮助产生尖锐峰值的高次谐波。
2001-08-22 physics.optics
A High Efficiency Architecture for Cascaded Raman Fiber Lasers
我们展示了一种新的高效率架构级联拉曼光纤激光器的基础上，单通级联放大器的配置。使用多波长种子源在所有中间斯托克斯波长下播种转换。基于常规级联拉曼谐振器架构的较低功率拉曼激光器提供了同时提供所有必要波长的方便种子源。在本工作中，我们用1117 nm掺Yb光纤激光器泵浦1480 nm激光器，最大输出功率为204 W，转换效率为65%（量子限制效率约为75%）。我们相信，输出功率和转换效率（相对于量子限制效率）是级联拉曼光纤激光器的最高报告。
2013-03-14 physics.optics
A compact frequency-stabilized pump laser for wavelength conversion in long-distance quantum communication
我们展示了一个紧凑的频率稳定的激光器在1064 nm使用多普勒自由饱和吸收光谱的分子碘。实现的激光频率稳定度和线宽分别为5.7 × 10-12（对应于1.6 kHz的激光频率的不确定性）和400 kHz。所开发的稳频激光器可用作泵浦激光器，用于从可见光到电信（反之亦然）的波长转换，以在基于光纤的量子通信中的远程节点处连接利用钻石中的氮空位中心的量子存储器。
2018-07-10 physics.optics quant-ph
An All Passive Architecture for High Efficiency Cascaded Raman Conversion
级联拉曼光纤激光器提供了一种方便的方法，以获得可扩展的，高功率源在各种波长区域的稀土掺杂光纤激光器无法达到。以前的限制是这些激光器的效率降低。最近，已经提出了新的架构来提高效率，但这是以增加复杂性为代价的，需要额外的低功率级联拉曼激光器。在这项工作中，我们克服了这一点，一个新的，全无源架构的高效率级联拉曼转换。我们展示了我们的架构与五阶级联拉曼转换器从1117 nm到1480 nm的输出功率约64 W，效率为60%。
2018-04-04 physics.optics
Photon Self-Induced Spin to Orbital Conversion in TGG crystal at high laser power
在本文中，我们提出了一个新发现的三阶非线性光学过程的光子角动量的自诱导自旋-轨道转换（SISTOC）的实验证据。这种效应是强激光束在各向同性材料中传播时产生退偏的物理机制。与自聚焦一样，SISOC过程是由激光加热引发的，导致介质中的径向温度梯度。在这项工作中，我们测试了在大约100 W的激光功率下，铽镓石榴石（TGG）棒中SISOC的发生。为了研究SISOC过程，我们使用了不同的技术：偏振分析，干涉测量和光子轨道角动量的层析成像。我们的研究结果证实，特别是，光束的表观去极化是由于发生最大纠缠的自旋和轨道角动量的光子经历SISTOC过程。这种解释的真实性质的退偏机制可能是一些帮助，在寻找新的方法来减少或补偿这种通常不需要的退偏效应在所有情况下，非常高的激光功率和良好的光束质量是必需的。
2010-08-06 physics.optics
Ultra-high harmonic conversion of a seeded free-electron laser via harmonic optical klystron
本文提出一种结合谐波光学速调管与EEHG的新方法，将FEL的谐波转换阶数提升至约90，能产生波长3 nm的强且几乎完全相干的FEL脉冲，且所需种子激光强度更低，利于高重复率运行。
2024-04-26 physics.acc-ph physics.optics
Self-starting Harmonic Comb Emission in THz Quantum Cascade Lasers
谐波梳状态已被证明是量子级联激光器中出现的，并由参量增益和空间烧孔的相互作用促进。本文报道了铜基双金属太赫兹量子级联激光器的稳定、纯、自启动谐波锁模。不同的谐波阶数可以激发在同一个激光腔中取决于泵浦条件和稳定的谐波梳跨越超过600 GHz的带宽在80 K的报告。这样的设备可以被RF注入和自由运行的相干性进行评估，通过在50 GHz的自混合技术。一个理论模型的基础上麦克斯韦-布洛赫方程，包括在增益分布的不对称性被用来解释的数据。
2021-02-05 physics.optics
Fiber-based mid-infrared frequency-swept laser at 50 MScans/s via frequency down-conversion of time-stretched pulses
本文提出一种基于光纤的频率扫频中红外光源，利用紧凑锁模光纤激光器和电信光纤对时间拉伸近红外脉冲进行频率下转换，实现了50 MSpectra/s的甲烷气体光谱测量，为高速现场应用提供了紧凑鲁棒的方案。
2025-01-03 physics.optics
Influence of multi-line CO laser focusing on broadband sum-frequency generation in ZnGeP2
通过实验和数值模拟研究了多线CO激光聚焦对ZnGeP2非线性晶体宽带和频产生光谱特性的影响。实验上观察到多谱线CO激光器的最大频率转换，而不是单线CO激光器的紧聚焦。紧密聚焦导致加宽和频产生频谱并增加总的（即在频谱上积分的）频率转换效率。这些影响是由于增加相位匹配带宽和角色散。数值计算表明，多谱线CO激光器的最大转换效率发生在0.4倍于单线的焦距处。
2017-02-14 physics.optics
Half-percent terahertz generation efficiency from cryogenically cooled lithium niobate pumped by Ti:sapphire laser pulses
在低温冷却温度为100 K时，利用倾斜脉冲前沿技术，在800 nm波长、脉宽约150 fs的放大钛宝石激光脉冲泵浦下，在钛酸锂晶体中获得了0.5%的光-太赫兹（THz）能量转换效率。与在室温下实现的0.18%的最佳转换效率相比，我们在低温冷却晶体后由于THz吸收的减少而实现了转换效率的2.5倍以上的增强。通过优化THz辐射的外耦合、泵浦能量的传输以及通过进一步降低锂晶体中的THz吸收，可以进一步提高转换效率。
2016-01-26 physics.optics
Dependence of the gas phase high harmonic generation process on the driving laser-field duration and intensity
本文利用ELI ALPS的SYLOS激光系统，实验研究了气相高次谐波产率对驱动激光脉冲持续时间的依赖关系，发现低于饱和阈值时二者呈线性关系，接近饱和时成反比。
2025-07-14 physics.optics
Generation Efficiency of the Second Harmonic Inhomogeneous Component
在这封信中，我们实验证明了在GaAs腔的不透明区的二次谐波转换效率的数量级为0.1%，在612 nm处，使用3 ps的泵浦脉冲，峰值强度的数量级为10 MW/cm ~ 2。我们表明，非均匀的，锁相的二次谐波分量的转换效率是腔因子Q的二次函数。
2010-10-22 physics.optics
High-order harmonic generation from 2D periodic potentials in circularly and bichromatic circularly polarized laser fields
通过模拟二维周期势场中单激活电子过程的动力学，数值研究了二维固体材料在圆偏振和双色圆偏振激光场中的高次谐波产生。相反，在原子的情况下的HHG的情况下，具有不同的螺旋度的带隙以下的圆形HHG产生的带内跃迁在固体与$C_4$对称性由圆偏振激光驱动。由于带间跃迁，带隙以上的谐波呈椭圆极化。利用同向旋转和反向旋转的双环中红外激光器都可以有效地产生高次椭圆偏振谐波。通过控制双圆偏振激光器中1 $ω$场和2 $ω$场之间的相对相位差，可以调谐谐波的截止能量、椭圆率、相位和强度，这可以用来对固体结构成像。
2018-03-27 physics.optics
Control the high-order harmonics cutoff through the combination of chirped laser and static electric field
从理论上研究了啁啾激光脉冲与静电场作用下原子的高次谐波产生。首次在三步模型的基础上进一步探讨了高次谐波截止时间显著延长的物理机制。结果表明，由于组合场的不对称性，截止时间大大延长。如果选择合适的参数，高次谐波截止可达Ip+42Up。此外，可以产生超宽的超连续谱。当相位得到适当补偿时，可以获得孤立的9阿秒脉冲。
2008-10-17 physics.optics
Full Vectorial Modeling of Second Harmonic Generation in III-V-on-insulator Nanowires
我们在亚波长III-V-绝缘体波导中模拟二次谐波产生。大的折射率对比度引起强的纵向电场分量，在非线性转换中起重要作用。我们发现，许多不同的波导尺寸是适合于有效的转换的基本准TE泵浦模式周围的1550 nm的电信波长的高阶二次谐波模式。
2020-01-07 physics.optics
Threshold and laser-conversion in nanostructured-resonator parametric oscillators
本文研究纳米光子谐振腔中OPO激光转换的阈值与效率问题，提出内壁纳米结构调制实现通用相位匹配，建立解析模型并通过片上实验实现41%转换效率，指出接近单位效率的可行路径。
2023-05-25 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Passive harmonic mode-locking by mode selection in Fabry-Perot diode lasers with patterned effective index
我们展示了被动谐波锁模的量子阱激光二极管设计支持离散梳的法布里-珀罗模式。使用腔有效折射率的非周期性图案化来实现模式光谱的光谱过滤。通过选择6个间隔为基模间隔两倍的模，在重复频率为100 GHz时获得了脉宽为2 ps的近变换极限脉冲输出。
2010-12-17 physics.optics
Spectrum conversion and pattern preservation of Airy beams in fractional systems with a dynamical harmonic-oscillator potential
本文研究分数阶薛定谔方程中谐振子势调制下艾里光束的频谱转换与模式保持，发现啁啾和势参数决定转换行为，并探讨了Lévy指数的影响。
2024-03-16 physics.optics
Second harmonic generation in a high-Q lithium niobate microresonator fabricated by femtosecond laser micromachining
报道了利用飞秒激光微加工技术在石英陶瓷上制作高Q值的铌酸锂回音壁模微谐振器。微米级（直径~82 μm）LN谐振腔在1550 nm波长范围内具有2.5 × 10^5的Q因子。此外，在片上LN微谐振器中，演示了连续波可调谐单纵模泵浦激光器在片上LN微谐振器中的二次谐波产生。采用光纤锥将泵浦激光器耦合到微谐振腔中，归一化转换效率为1.35 × 10 ^-5/mW。
2014-08-31 physics.optics
Highly-tunable efficient second-harmonic generation in a lithium niobate nanophotonic waveguide
高度可调谐相干光的产生对于许多重要的光子应用是至关重要的。二次谐波产生（SHG）是用于此目的的主要方法，然而，其在常规非线性平台中表现出转换效率和波长可调谐性之间的折衷。最近发展的集成锂酸盐（LN）技术使得可以在保持高转换效率的同时实现大波长调谐。在这里，我们报告的片上倍频，同时实现了一个大的可调谐性和高转换效率内的一个单一的设备。我们利用LN独特的强热光双折射，实现灵活的温度调谐的I型模间相位匹配。在长度仅为8 mm的LN纳米光子波导中，我们实现了光谱调谐，调谐斜率为0.84 nm/K，非线性转换效率为4.7% W $^{-1}$。我们的器件显示了高效的片上波长转换的巨大潜力，以产生高度可调谐的相干可见光，为广泛的应用，同时利用成熟和具有成本效益的电信激光技术的优势。
2018-04-10 physics.optics
Laser-induced distortion of structural interferences in high harmonic generation
从理论上研究了双原子分子高次谐波产生中的双中心干涉现象。通过求解含时薛定谔方程，无论是数值或与分子强场近似，我们表明，电子动力学的结果在一个强大的光谱平滑的干涉，依赖于驱动激光场的值和符号在重组。引人注目的是，相关的相位跳跃是在相反的方向为短和长的轨迹。在这些条件下，谐波发射不再简单地与复合偶极子成正比。这在高次谐波光谱学中具有重要的后果，例如，用于在幅度和相位上访问分子框架复合偶极子。
2017-07-11 physics.optics
A comprehensive study of second and third harmonic conversion efficiency, angular and temperature tolerance, and long-term stability in LBO crystals using a 10-J-class laser
本研究使用10焦耳级激光系统，实现了LBO晶体中SHG 75%和THG 56%的高转换效率，并测量了角度与温度容差及长期稳定性，证明了其在高能量谐波产生中的可靠性。
2025-08-05 physics.optics
Temporal characterization of broadband femtosecond laser pulses by third-harmonic dispersion scan with ptychographic retrieval
我们提出了一种新的变体的色散扫描（d-扫描）的基础上的表面三次谐波产生（STHG）和重叠关联算法泰勒充分检索（振幅和相位）的宽带激光脉冲。我们展示了时间测量和压缩的几个周期的脉冲与7 fs和2.5 nJ的钛：蓝宝石振荡器，使用蓝宝石窗口作为非线性介质的技术。的结果是在非常好的协议与标准的二次谐波的d-扫描测量的基础上的非线性晶体。STHG固有的宽带和相位匹配无关的性质使得该技术非常适合在延伸到中红外的宽波长范围内表征超短激光脉冲。
2021-03-23 physics.optics
Random laser action with coherent feedback via second-harmonic generation
实验研究了二次谐波产生的相干反馈随机激光作用。与传统的基于光致发光效应的随机激光作用相比，由于材料固有的能级结构，随机激光作用需要在激活介质中有很强的光响应，且响应波段固定，而这种随机倍频激光作用表明了环形腔对非线性信号的可能限制，并由于非线性过程中灵活的频率转换拓宽了响应波段。相干随机激光与非线性光学的结合将为我们提供另一种可能的突破相位匹配限制的途径，利用光纤或基于反馈的波前整形方法来定向传输发射信号。这一工作在随机激光器、无相位匹配非线性光学等方面具有潜在的应用前景，并为随机非线性光学（RNO）带来了新的思考。
2016-11-23 physics.optics
A laser system for the excitation of rubidium Rydberg states using second harmonic generation in a PPLN waveguide crystal
本文报道了一个波长为495 nm的激光系统，它适合于铷原子低里德堡态的激发。该系统是基于在周期性极化波导晶体中的种子二极管激光器的倍频。利用铷原子14D_5/2和14D_3/2态的直接双光子激光光谱，获得了高达35 mW的输出功率，并证明了单频特性。测量的精细结构分裂与量子亏损理论计算一致。
2011-02-07 physics.optics
Single-Shot Local Measurement of Terahertz Correlated Second Harmonic Generation in Laser Air Plasma Filaments
提出一种基于光学探针混入飞秒激光空气等离子体丝的单次检测太赫兹相关二次谐波产生的方法，利用时空畸变探针束在CCD上获取轨迹，实现了22 fs/pixel分辨率，为无带宽限制的单次THz检测开辟了途径。
2023-10-20 physics.optics
Harmonic-seeded resonant Raman amplification in strong-field ionized nitrogen molecules
在大气中产生具有高时空相干性和窄带宽的类自由空间激光辐射为光谱遥感提供了广阔的前景。在这里，我们报告产生这样的类激光发射，这是由于在氮分子暴露于强烈的中红外激光场的微扰和非微扰非线性光学效应的综合贡献。我们系统地研究了产生的自由空间激光光谱对驱动激光波长和功率的依赖关系。结果表明，自由空间激光是由氮离子分子转动波包中驱动脉冲的五次谐波共振喇曼放大产生的。
2016-08-18 physics.optics
400%/W second harmonic conversion efficiency in $\mathrm{14 μm}$-diameter gallium phosphide-on-oxide resonators
在氧化物基磷化镓（GaP）集成光子晶体平台上实现了1550 nm到775 nm的二次谐波转换，转换效率为400% W $^{-1}$。该平台由双谐振，相位匹配的环形谐振器与品质因数$Q \sim 10^4$，低模式体积$V \sim 30 (λ/n)^3$，和高非线性模式重叠。测量和模拟表明，转换效率可以提高20倍，通过改善波导腔耦合，以实现在当前设备中的关键耦合。
2018-10-10 physics.app-ph physics.optics
Second harmonic generation in gallium phosphide photonic crystal nanocavities with ultralow continuous wave pump power
我们演示了在半导体磷化镓中制作的光子晶体纳米腔中的二次谐波产生。我们观察到在750 nm的二次谐波辐射与输入功率的只有耦合到腔和转换效率$P_{\rm out}/P_{\rm in, coupled}^2 = 430%/{\rm W}$的谐振腔。GaP的大电子带隙使吸收损耗最小化，从而允许高效转换。我们的研究结果是有前途的集成，低功率光源和片上减少输入功率在其他非线性过程。
2009-10-25 physics.optics
Mode conversion in nonlinear waveguides stimulated by the longitudinal bi-harmonic refractive index modulation
我们研究了非线性波导中的谐振模式转换的具体特征，其参数的双谐波纵向调制，其中包括波导深度的变化，以及它的弯曲（在一维情况下）或螺旋（在二维情况下）。我们证明了同时激发不同的奇偶校验和拓扑结构的能量权重可控的高阶模式的可能性。输出模式组成对输入功率的变化和与谐振调制频率的失谐高度敏感。
2014-02-21 nlin.PS physics.optics
Chi2 and chi3 harmonic generation at a critical power in inhomogeneous doubly resonant cavities
我们推导出100%的频率转换在任何双共振非线性腔，通过chi 2和chi 3非线性的二次和三次谐波产生的一般条件。我们发现，转换效率是优化的某一临界功率取决于腔参数，并假设合理的参数，我们预测100%的转换使用毫瓦或更少的功率。这些结果来自半解析耦合模理论框架，该框架是从以前的工作推广到包括chi2和chi3介质以及非均匀（全矢量）腔，在高效率极限下分析，其中下转换过程导致在临界功率下的最大效率，并通过非线性麦克斯韦方程组的直接时域有限差分（FDTD）模拟验证。根据线性腔本征模导出了非线性耦合系数的显式表达式，可用于设计和计算任意几何形状的腔。
2007-05-24 physics.optics
Parametric conversion via second harmonic generation and two-hump solitons in phase-matched microresonators
微谐振器中的频率转换已经彻底改变了现代非线性和量子光学。在这里，我们提出了一个理论的多模二次谐波产生的条件下，当参数转换回泵浦光谱占主导地位，通过大的域中的谐振器参数空间。我们表明，在这个制度的边带产生的光谱可调谐性是由一个离散的序列，所谓的埃克豪斯不稳定性。我们报告的过渡锁模和孤子的产生，它有一个双脉冲结构的泵浦场。这些孤子存在于双稳区间之外，并且存在于略微弯曲的背景上。
2022-10-13 nlin.PS physics.optics
Generation of Half-Integer Harmonics and Efficient THz-to-Visible Frequency Conversion in Strained Graphene
本文研究弯曲石墨烯在赝磁场作用下打破中心对称性并产生偶次及半整数谐波的机制，揭示了利用应变石墨烯实现高效太赫兹到可见光频率转换的潜力。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Upconversion of optical signals with multi-longitudinal-mode pump lasers
多纵模激光器被认为是光频转换的理想泵浦源。然而，我们提出了一个半经典模型的频率转换的光信号与多模泵浦激光器，这表明瞬时泵浦功率的波动限制了转换效率。在实验中，我们使用多纵模激光器在周期性极化的锂酸盐波导中对1550 nm的光信号进行上转换，观察到最大转换效率为70%，与我们的理论模型非常一致。与单模泵浦相比，多模泵浦不是一种获得稳定的近单位效率频率转换的合适技术。然而，这里得到的结果可以找到应用在表征的光谱或时间结构的多纵模激光器。
2012-04-28 physics.optics quant-ph
Single-Pass Laser Frequency Conversion to 780.2 nm and 852.3 nm Based on PPMgO:LN Bulk Crystals and Diode-Laser-Seeded Fiber Amplifiers
我们报道了一个780.2 nm和852.3 nm的激光器件的基础上单通周期性极化的氧化镁掺杂的LiNbO_3（PPMgO：LN）块晶体和二极管激光种子光纤放大器的制备。首先，可以实现由1560.5nm激光器的二次谐波产生（SHG）的大于600 mW的单频连续可调谐780.2nm激光。然后，在852.3 nm处产生250 mW的光，并且通过混合1560.5 nm和1878.0 nm激光器从和频产生（SFG）实现4.1%的总转换效率。780.2nm和852.3nm的连续调谐范围至少为6.8GHz和9.2GHz。利用该激光系统，我们可以方便地进行激光冷却，同时捕获和操纵铷（Rb）和铯（Cs）原子。该系统在冷原子Rb-Cs双组分折射率计和磁光阱中冷Rb和Cs原子光缔合形成RbCs二聚体等方面具有很好的应用前景。
2019-11-21 physics.atom-ph physics.optics
Spin-to-Orbital Conversion of Angular Momentum in Harmonic Generation Driven by Intense Circularly Polarized Beam
首次提出并研究了一种基于强圆偏振激光与平面薄膜相互作用实现自旋-轨道角动量转换的新物理机制。通过理论分析和数值模拟，证实了相对论CP激光束（即使是高斯光束）垂直入射平面薄膜后，会产生携带轨道角动量（OAM）的涡旋谐波。这种涡旋谐波的产生是由于等离子体表面的涡旋振荡由CP束的涡旋纵向电场谐波驱动。在谐波产生过程中，由于总角动量守恒，基频光子的自旋角动量转化为谐波光子的OAM。此外，如果采用初始涡旋光束或螺旋相位板，谐波光子的OAM可以更好地调谐和控制。
2019-03-12 physics.optics physics.plasm-ph
