Symmetry selective third harmonic generation from plasmonic metacrystals
非线性过程通常由分子构型的对称性所施加的选择规则所支配。最著名的例子包括镜像对称性破缺对偶次谐波产生的作用，以及与圆偏振基本光束谐波产生中旋转对称性相关的选择规则。虽然镜像对称性破缺在二次谐波产生中的作用已经在等离子体系统中被广泛研究，但是关于谐波产生的圆偏振态的选择规则的研究已经限于晶体，即原子水平上的对称性。在这里，我们证明了旋转对称依赖于三次谐波产生的非线性等离子体超晶体。我们表明，选择规则可以施加到各向同性的有机非线性薄膜嵌入的亚晶体的旋转对称性。这里提出的结果可能会打开新的途径，设计与定制的等离子体纳米结构依赖于非线性光学响应。
2014-03-06 physics.optics
Generalized Conductivity Modeling and Selective Harmonic Amplification in Time-Modulated Graphene Cavities
Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学）；Sorbonne Université, CNRS（索邦大学，法国国家科学研究中心）；Université Paris-Saclay, CentraleSupélec, CNRS（巴黎萨克雷大学，中央理工-高等电力学院，法国国家科学研究中心）
本文通过半解析框架和粒子群优化，研究了时间调制石墨烯堆叠腔中的选择性谐波增强，实现了不同调制模式下Floquet谐波的工程化控制。
2026-05-22 physics.app-ph physics.optics
Nonlinearity Selective Quasi Bound States in the Continuum via Symmetry Protected Decoupling in χ(2) Thin Films
Birla Institute of Technology and Science (BITS) Pilani（比拉理工学院 pilani 分校）；La Trobe University（乐卓博大学）
本文提出了一种基于对称性解析重叠框架的非线性频率转换方法，通过分离共振场增强与非线性模式投影，揭示了非线性选择性准束缚态在连续谱中的形成机制，统一了泵浦增强、谐波增强和对称控制模式重叠的预测指标。
2026-03-27 physics.app-ph physics.optics
Selective control of reconfigurable chiral plasmonic metamolecules
使用自上而下或自下而上方法的等离子体纳米结构的选择性配置控制在有源等离子体领域中仍然具有挑战性。我们展示了DNA组装的可重构等离子体元分子的实现，它可以以可编程的方式响应广泛的pH值变化。这种可编程性允许通过简单的pH调节来选择性地重新配置共存于溶液中的不同等离子体元分子种类。这种方法使得能够区分手性等离子体准对映异构体和具有前所未有的自由度的手性光学效应的任意调谐。我们的工作概述了先进的主动等离子体激元系统的实施的新蓝图，其中单个结构物种可以被编程以响应独立的外部刺激来执行多种任务和功能。
2021-04-30 physics.app-ph physics.optics
Light-Induced Valleytronics in Pristine Graphene
二维六角材料中的电子具有谷自由度，可用于量子信息的编码和处理。由与材料带隙共振的圆偏振光控制的谷选择性激发仍然是谷电子学的基础。通常假设，由于系统的反转对称性，用全光学手段在原始石墨烯中实现谷选择性激发是不可能的。在这里，我们证明了谷选择性激发和谷选择性高次谐波产生可以在原始石墨烯中通过使用两个反向旋转的圆偏振场（基波和其二次谐波）的组合来实现。控制两种颜色之间的相对相位使我们能够选择产生电子空穴对和高阶谐波的谷。我们还描述了一种用弱探测脉冲测量石墨烯谷偏振的全光学方法。这项工作提供了一个强大的配方写入和读取谷选择性电子激发材料的零带隙和零贝里曲率。
2021-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced enantiomer discrimination with chiral surface plasmons
University of Minnesota（明尼苏达大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Stanford University（斯坦福大学）；Vanderbilt University（范德堡大学）
本文提出利用手性表面等离子体更高效地鉴别对映体，通过量子电动力学方法结合电和磁偶极子矩，展示手性表面平台在手性鉴别上的显著提升，且通过保持手性反射器进一步放大效果。
2026-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quasi-phase-matching of only even-order high harmonics
我们提出了一种只产生偶次高次谐波的方法。我们制定了一个条件，在双色驱动程序之间的相对相位的转变，导致现场符号翻转的偶次谐波。在传播过程中周期性地感应这种符号翻转，只产生偶次谐波的准相位匹配。我们证明了这种技术的数值，也表明它导致阿秒脉冲序列具有恒定的载波包络相位与高重复率。这项工作打开了大门，准相位匹配的高次谐波与设计的选择性增强功能。
2013-10-03 physics.optics
Coherent destruction of tunneling in a lattice array under selective in-phase modulations
我们探讨了选择性同相谐波调制下晶格阵列中隧穿的相干破坏（CDT），其中一些选定的晶格位置由同相谐波振荡场驱动，而其他晶格位置未被驱动。由于CDT的发生，如果驱动幅度$A$和驱动频率$ω$被调谐为满足零阶贝塞尔函数$J_0(A/ω)=0$，则被驱动的晶格位置与未被驱动的晶格位置近似解耦。CDT甚至发生在非最近晶格位置之间具有高阶耦合的晶格系统中。利用CDT，我们提出了一个实现单个粒子定向输运的方案。在工程化的光波导阵列中观察CDT是可能的，这为控制光的传播和设计开关式耦合器提供了新的机会。
2011-10-27 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Molecular Orientation-Induced Second Harmonic Generation: deciphering different contributions apart
我们展示和探索了一种全光学技术，用于直接监测气相分子系综的取向动力学。被称为“MOISH”的技术利用极性气体介质的瞬时提升的反转对称性，并提供与气体的取向直接相关的二次谐波产生信号的灵敏和空间局部化的探测。我们的实验结果揭示了选择性的电子和核动力学贡献的整体非线性光学信号，并破译他们除了使用“报告气体”的方法。“MOISH”通过协调的太赫兹和光场激发为探索受控旋转动力学提供了新的关键手段。
2022-03-07 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Tunable transmission and harmonic generation in nonlinear metamaterials
研究了一种工作在微波频率下的可调谐非线性超材料的特性。我们制作了由双开口环谐振器和导线组成的非线性超材料，其中变容二极管被引入到每个谐振器中，以便可以通过改变输入功率来动态地调谐磁共振。我们表明，在较高的功率的超材料的传输变得依赖于功率，我们证明实验功率依赖的传输特性和选择性产生的高次谐波。
2008-10-27 physics.optics
Domain-Selective Enhancement of Second Harmonic Generation in Monolayer MoS$_2$ via Ferroelectricity-Controlled Photodoping
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；University of Southern Denmark（南丹麦大学）
本研究利用铁电性控制MoS₂/LiNbO₃界面的光掺杂，实现单层MoS₂中二次谐波产生的域选择性增强，提升SHG强度约70%，为非线性光子功能提供新调控手段。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhanced second-harmonic generation with structured light in AlGaAs nanoparticles governed by magnetic response
我们采用结构光从亚波长AlGaAs纳米粒子，支持电和磁多极米氏共振的二次谐波产生。泵浦光束的矢量结构允许选择性地寻址米氏谐振模式并控制所产生的非线性场的强度。实验上观察到方位极化矢量光束在磁偶极共振附近二次谐波产生的增强，并将我们的观测结果与基频场和二次谐波场的Mie型多极子的数值分解相匹配
2018-11-21 physics.optics
Near-unity third-harmonic circular dichroism driven by quasi-BIC in asymmetric silicon metasurfaces
我们使用数值模拟来证明三次谐波产生与近1的非线性圆二色性（CD）和高转换效率（$ 10^{-2}\ \text{W}^{-2}$）在非对称Si-on-SiO $_2$超颖表面。其工作原理依赖于连续介质中准束缚态的选择性激发，其特征在于具有非常高的（$>10^5$）质量因子。通过改变超颖表面的几何参数来调节多模干涉，我们证明了线性CD和非线性CD独立控制的可能性。我们的研究结果铺平了道路的发展全介质超颖表面的非线性手征光学器件具有高转换效率。
2022-02-18 physics.optics
Strong chiral dichroism in above threshold ionization and ionization rates from locally-chiral light
我们在这里得到一个新的高度选择性的基于光电子的手性传感技术，利用“本地手性”激光脉冲。我们表明，这种方法的结果在强大的手性歧视，其中标准的前/后不对称性的光电子圆二色性（PECD）被解除。由此产生的二向色性比传统的PECD大得多，也更鲁棒，在所有半球中都有发现，并且相对于任何对称算子都不对称或反对称。值得注意的是，高达10%的CD存活在角积分阈上电离（ATI）光谱，并高达5%的总电离率。我们证明了这些结果，通过从头计算的手性分子溴氯氟甲烷，柠檬烯，茴香酮，樟脑。我们还探讨了局部手征场的参数空间，并表明所观察到的CD与光的手征程度密切相关，验证了它作为手征相互作用强度的度量。我们的研究结果为ATI中超快手性的高选择性探测铺平了道路，可能导致全光学对映体分离，并激发使用局部手性光来增强超快光谱。
2020-10-27 physics.chem-ph physics.optics
High harmonic generation light source with polarization selectivity and sub-100-$μ$m beam size for time- and angle-resolved photoemission spectroscopy
Tsinghua University（清华大学）；Fudan University（复旦大学）
本文构建了束斑小至57 μm×90 μm、偏振可选的HHG探测源并结合2 μm MIR泵浦，实现140 fs时间分辨TrARPES，可增强对称性选择能带并区分石墨烯弛豫过程。
2025-10-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced High-Harmonic Generation from an All-Dielectric Metasurface
最近观察到的高次谐波产生固体工程基本强场过程中创建了一个新的可能性，通过图案化的固体目标与亚波长纳米结构。全介电超颖表面表现出高的损伤阈值和驱动场的强增强，使它们成为在纳米尺度上控制高次谐波和其他高场过程的有吸引力的平台。在这里，我们报告增强的非微扰高谐波发射的Si超颖表面，具有尖锐的Fano共振导致从一个经典的模拟电磁感应透明。与未图案化的样品相比，谐波发射增强了两个以上的数量级。增强的高次谐波是高度各向异性的激发偏振和选择性的激发波长，由于其共振功能。通过结合纳米纤维技术和超快强场物理，我们的工作为设计在高强度和短波长下工作的新型紧凑超快光子器件铺平了道路。
2017-10-11 physics.optics
Quantum Trajectory Separation and Attosecond Mapping in Liquid High-Harmonic Generation
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学光电国家实验室和物理学院）；School of Mathematics and Physics, China University of Geosciences（中国地质大学数学与物理学院）；Hubei Key Laboratory of Optical Information and Pattern Recognition, Wuhan Institute of Technology（武汉工程大学湖北省光学信息与模式识别重点实验室）
本研究通过实验揭示液相HHG中多个量子轨迹的存在，并展示了轨迹解析的能量-时间映射，为阿秒分辨光谱研究提供了新基础。
2026-02-03 physics.optics
Wavelength-selective nonlinear wavefront control in resonant thin-film lithium niobate metasurfaces
Tampere University（坦佩雷大学）；Aalto University（阿尔托大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）
本文通过共振工程相位控制，在薄膜铌酸锂超表面中实现了对二次谐波产生的光谱选择性整形，将1100 nm高斯泵浦光转换为550 nm一阶厄米-高斯模式。
2026-06-01 physics.optics
Enhancing and controlling single-atom high-harmonic generation spectra: a time-dependent density-functional scheme
高次谐波产生（HHG）为极紫外和软X射线领域的相干光源的发展提供了一个灵活的框架。然而，它遭受低转换效率的HHG光谱和时间特性的控制需要操纵阿秒时间尺度上的电子轨迹。相位匹配机制已被用来选择性地增强导致HHG的特定量子路径。一些重要的基本问题仍然是开放的，其中有多少的增强可以实现的单发射极和什么是相关性（或电子结构）的选择性和控制HHG生成的作用。在这里，我们解决这些问题，通过计算研究优化孤立的氢和氦原子的HHG光谱的可能性，通过塑造一个800纳米，200周期长的激光脉冲的缓慢变化的信封。的光谱计算与完全量子力学的描述，通过明确计算的系统的依赖于时间的偶极矩，使用第一性原理的依赖于时间的密度泛函方法（精确的情况下H）。所寻求的优化对应于单次谐波的选择性增强，我们发现这一点很重要。这种选择性完全是由于单原子响应，而不是由于任何传播或相位匹配效应。事实上，这种单发射极增强增加了相位匹配技术，以实现甚至更大的HHG增强因子。此外，我们看到电子相关性在确定可以获得的优化程度方面起着作用。
2014-09-14 physics.atom-ph physics.optics
Resonantly tunable second harmonic generation from lithium niobate metasurfaces
二次谐波（SHG）是一种相干非线性现象，在激光颜色转换中起着重要的作用。锂酸锂（LN）具有大的禁带宽度和突出的二阶非线性，是一种重要的非线性频率转换材料，其光谱范围从紫外到中红外。在这里，我们实验证明LN超颖表面具有可控的SHG性能。在米氏共振处观察到SHG效率的明显增强。通过改变超颖表面的几何参数以及共振，我们能够选择性地提高不同波长下的SHG效率。我们的研究结果将为开发高灵活性的新型紧凑型非线性光源的应用，如生物传感和光通信铺平了道路。
2020-10-26 physics.optics
Efficient Forward Second-Harmonic Generation from Planar Archimedean Nanospirals
纳米级天线中等离子体共振处的增强的电场可以导致有效的谐波生成，特别是当等离子体几何形状在粒子间或粒子内水平上不对称时。平面阿基米德纳米螺旋提供了一个独特的几何不对称性的二次谐波产生（SHG），因为SHG的结果既不是从安排中心对称的纳米粒子在不对称的分组，也不是从非中心对称的纳米粒子，保留了局部对称轴。在这里，我们报告了从平面阵列的阿基米德nanospirals使用15 fs的脉冲从钛：蓝宝石振荡器调谐到800 nm波长的正向SHG。测得的谐波产生效率分别为2.6*10-9，8*10-9和1.3*10-8的左手圆偏振，线性和右手圆偏振。未涂覆的纳米螺旋在每个纳米颗粒高达300 μ W的平均功率负载下是稳定的。纳米螺旋还表现出偏振态之间的选择性转换。这些实验表明，纳米螺旋的固有不对称性导致可以并入超颖表面光学器件中的高效二维谐波发生器。
2015-02-25 physics.optics
Generation of phase-matched circularly-polarized extreme ultraviolet high harmonics for magnetic circular dichroism spectroscopy
圆偏振极紫外线和X射线辐射为材料的结构、电子和磁性提供了宝贵的途径。迄今为止，这种能力仅在大型X射线设施（如同步加速器）中可用。在这里，我们展示了第一个明亮的，相位匹配的，极端的紫外圆偏振高次谐波，并使用这种新光源的磁性圆二色性测量在M壳层吸收边缘的Co。我们表明，相位匹配的圆偏振谐波是独特的和强大的，产生与线性偏振高次谐波源相当的光子通量，所述线性偏振高次谐波源已经非常成功地用于超快元件选择性磁致伸缩器，光学实验因此，这项工作代表了一个关键的进步，使可能的元素特定的成像和光谱的多个元素同时在磁性和其他手性介质具有非常高的空间和时间分辨率，使用桌面规模的设置。
2014-05-03 physics.optics
Quantum Path Control in High-Order Harmonic Generation via Squeezed Lights
本研究利用压缩光选择性控制高次谐波产生中的长短量子路径，通过量子涨落调节相位匹配，实现整个谐波平台上的路径选择，有望产生亚原子时间单位的孤立阿秒脉冲。
2025-09-25 physics.optics
Phase matched second harmonic generation in an on-chip lithium niobate microresonator fabricated by femtosecond laser
回音壁模微谐振腔中的非线性光学过程引起了人们的广泛关注。WGM微谐振器由于光在小体积内的强限制，可以显著提高光场强度，从而促进光与谐振器材料之间的非线性相互作用。然而，在微谐振器中实现有效的非线性参量过程是一个具有挑战性的问题。主要的困难是同时确保相位匹配条件和相干多重共振条件的所有波参与非线性转换过程。在这里，我们展示了高效率的二次谐波产生（SHG）在片上的飞秒激光直写制造的锂离子微谐振器。通过选择性地激发高次模，克服了相位匹配泵浦光和二次谐波双共振的困难。我们的技术为集成经典和量子光子应用提供了机会。
2015-12-26 physics.optics
Twist tunable resonances in photonic bilayer for second harmonic generation
Ioffe Institute（约费研究所）
研究利用扭转可调谐共振增强扭曲光子双层中的二次谐波产生，建立分析理论联系共振频率、增强因子与材料参数、扭转角，揭示临界扭转角及不同操作状态，提供宽光谱高效可调的非线性转换途径。
2026-07-14 physics.optics
Asymmetric high-harmonic generation from subwavelength bianisotropic resonators
Australian National University（澳大利亚国立大学）；Paderborn University（帕德博恩大学）；Tampere University（坦佩雷大学）
研究单个介电亚波长谐振器作为方向选择性高次谐波源，通过米氏模式激发和杂化控制谐波阶次，其结构不对称导致谐波产生的前后不对称，为高次谐波非对称产生提供平台，拓展强场光物质相互作用控制手段。
2026-07-14 physics.optics
Engineering temporal-mode-selective frequency conversion in off-the-shelf nonlinear optical waveguides: From theory to experiment
非线性光学介质中的量子频率转换（QFC）是光的时间模式选择操纵的有力工具。最近的尝试，在实现高模式选择性和/或结晶度不得不诉诸多维优化方案，以确定系统的自然施密特模式。已知相关频带、介质长度和时间脉冲宽度之间的相对群速度的某些组合对于几乎与泵浦脉冲形状相同的时间模式实现良好的选择性（超过80%），即使对于高转换效率也是如此。工作在这个参数制度，使用现成的，二次谐波产生，MgO：PPLN波导，并与脉冲的顺序为500 fs，波长约800 nm，我们验证实验模型预测施密特模式提供高的时间模式选择性预期。这铺平了道路，以实施拟议的两阶段QFC计划，预计将达到接近完美（100%）的选择性。
2017-03-28 physics.optics quant-ph
High-harmonic generation enhancement with graphene heterostructures
我们调查高次谐波产生的石墨烯异质结构组成的金属纳米带从石墨烯片分离的几个纳米层的氧化铝或原子单层的六方氮化硼。相对于外部施加的泵浦，纳米带放大了石墨烯层处的近场，从而使我们能够在中红外线中以适度的泵浦功率观察碳单层中的三次和五次谐波产生。我们研究了非线性信号对带宽度和间隔物厚度的依赖性，以及泵浦功率和偏振，并证明了相对于裸石墨烯的增强因子分别达到1600和4100的三次和五次谐波产生。我们的工作支持使用石墨烯异质结构来选择性地增强感兴趣的特定非线性过程，这是设计纳米级非线性器件的基本能力。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Persistent quantum interfering electron trajectories
电离阈值以上谐波的发射是由两个电子波包在原子连续谱中沿“短”和“长”轨迹运动的复合引起的。阿秒脉冲训练产生迄今已被归因于短轨迹，试图通过有针对性的磁阻选择性相位匹配条件被隔离。在这里，我们提供了实验证据的贡献，这两个轨迹的谐波发射，即使在相位匹配条件下不利的长轨迹。这是在作为驱动激光强度的函数的谐波产额的干涉调制中的指纹。该效应在由谐波和驱动激光场的频率混合产生的边带产量中也是可观察的，该效应在互相关脉冲计量方法中具有后果。
2010-07-23 physics.atom-ph physics.optics
Quantum echo-enabled high harmonic generation using ultrafast electrons
China West Normal University（西华师范大学）；ShanghaiTech University（上海科技大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
本文提出一种利用量子回声增强高阶谐波生成的方法，通过操控电子波包的量子相位产生可调、相干的高阶谐波辐射，为紧凑型相干光源和超快电子显微镜提供新视角。
2026-04-26 physics.acc-ph physics.optics quant-ph
Milliwatt terahertz harmonic generation from topological insulator metamaterials
在太赫兹频谱域中实现高效、高功率谐波产生具有技术应用，例如在第六代（6 G）通信网络中。无质量狄拉克费米子具有极大的太赫兹非线性极化率和谐波转换效率。然而，所观察到的最大产生的谐波功率是有限的，因为在增加入射功率的饱和效应，如最近所示的石墨烯。在这里，我们展示了室温太赫兹谐波产生的Bi $_2$硒$_3$拓扑绝缘体和拓扑绝缘体光栅超材料结构与表面选择性太赫兹场增强。对于75 mW的入射功率，我们获得了接近毫瓦范围的三次谐波功率-与基准石墨烯样品相比提高了两个数量级。我们建立了一个框架中，这种特殊的性能是由无质量的拓扑表面状态的热力学谐波产生的结果，受益于超快耗散的电子热通过表面-体库仑相互作用。这些结果是芯片上太赫兹（光）电子应用的重要一步。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Metasurface-on-Lithium-Niobate Architecture for Spin-decoupled Second Harmonic Wavefront Shaping
University of Southern Denmark（南丹麦大学）；Eastern Institute of Technology（东方理工大学）
提出一种铌酸锂上超表面架构，将二次谐波产生与波前整形分离，实现自旋解耦的光束偏转和自旋复用全息，为非线性超光学提供可扩展平台。
2026-10-05 physics.optics
Pulse-Duration Control of Subcycle Multiband Electron Dynamics Extends the High-Harmonic Cutoff in a Light-Driven Insulator
Imperial College London（帝国理工学院）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）
该研究通过调控激光脉冲的持续时间与强度，控制光驱动绝缘体的亚周期多带电子动力学，实现高次谐波产生的路径选择性，将高次谐波截止能量拓展至25-50 eV，为高能极紫外光源设计提供了新方法。
2026-08-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
High-harmonic spectroscopy of two-dimensional materials
最近在产生中红外和太赫兹激光脉冲方面取得的进展使我们能够观察到强场驱动的半导体、半导体和半金属的非微扰高次谐波产生（HHG）。HHG以前所未有的时间分辨率为材料中的时间分辨超快电子动力学增加了另一个维度。本论文讨论了高次谐波是一种新兴的探测二维材料静态和动态性质的方法。本论文主要研究具有六角对称性的二维材料。我们已经证明，高次谐波谱编码的电子能带结构和不同频带之间的带间耦合的指纹。此外，通过分析带隙和无隙石墨烯，我们展示了半金属和半导体中的电子动力学是如何不同的，因为谐波光谱不同地依赖于驱动激光的偏振。为了探索缺陷在高次谐波中的作用，考虑了六方氮化硼中的自旋极化空位缺陷。人们已经发现，电子-电子相互作用是电子动力学的缺陷固体中的关键。在所有情况下，我们提出了如何不同的对称性的晶格可以从谐波谱提取。最后，提出了一种光驱动的方法来观察原始石墨烯中的谷偏振，使用定制的激光脉冲。此外，一个配方进行了讨论，以写入和读取谷选择性电子激发材料的零带隙和零贝里曲率。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Revealing Ultrafast Phonon Mediated Inter-Valley Scattering through Transient Absorption and High Harmonic Spectroscopies
本研究模拟单层六方氮化硼的瞬态吸收与高次谐波信号，提出结合实时含时密度泛函理论和紧束缚模型的多轨迹 Ehrenfest 方法以表征超快电子-声子谷间散射。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
