Enhanced second harmonic generation and photon drag effect in a doped graphene placed on a two-dimensional diffraction grating
理论上研究了平面波入射到二维衍射光栅上的掺杂石墨烯上引起的二次谐波和光子拖曳效应。石墨烯的相关非线性电导率通过半经典处理与唯象弛豫得到。光栅不仅作为等离子体耦合器，而且作为石墨烯等离子体的色散调制器。结果，通过激发第一和/或第二谐波频率的石墨烯等离子体激元极化激元，强烈增强了第二谐波产生。在第一谐波频率下激发等离子体激元也会强烈增强光子拖曳效应。由光子拖曳效应引起的直流电流向入射光的前向和后向流动，这取决于所涉及的调制等离子体激元模式。
2018-10-03 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
Fifth Harmonic and Five-Photon Excitation Fluorescence Multiphoton Microscopy
本研究将五阶非线性光学过程应用于多光子显微技术，通过五次谐波和5光子激发荧光实现更高分辨率和更深穿透深度，适用于生物、材料、地质及半导体等领域。
2025-06-26 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
Paving the way for third harmonic generation in hollow-core photonic bandgap fibers
我们提出了两种新颖的混合光子结构的二氧化硅，具有两个良好分离的频率带隙。在精确的位置和尺寸中添加间隙空气孔允许这些带隙在空气线${ck_z/w=1}$处以它们的中心频率之间的比率${\sim3}$打开，从而满足空芯光纤中三次谐波产生的基本指导条件。此外，这些设计可以用作两个良好分离的波长（诸如可见光和近红外）的高功率激光递送。
2014-07-14 physics.optics
Compact High-Q Optical Comb based on a Photonic Harmonic Potential
在光子晶体结构中，由于背景色散和双色势的平衡，实现了光子的有效谐波势。因此，超紧凑的谐振器与几个等距谐振和高负载Q值（0.7百万）的证明。利用光学相干层析测量的复反射光谱进行了详细的统计分析。固有Q因子的对数正态分布在300万处达到峰值。该器件由$Ga_{0.5}In_{0.5}P$制成，以抑制在这里考虑的电信光谱范围内的双光子吸收。这对于将光的强局部化转化为超高效的参数相互作用至关重要。
2017-04-10 physics.optics
Unseeded One-Third Harmonic Generation in Optical Fibers
本研究提出基于光纤非线性三次谐波产生动力学常数、含非线性光纤与相位补偿元件周期阵列的无种子三分之一谐波产生新概念，经仿真验证可高效实现，为该领域提供新途径。
2025-02-23 physics.optics
Giant Enhancement of Nonlinear Harmonic Generation in a Silicon Topological Photonic Crystal Nanocavity Chain
研究了硅光子晶体纳米腔的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）链中边缘模的拓扑局域化对三次谐波产生的强增强效应。纳米腔链的边缘模不仅自然地继承了单个纳米腔的谐振特性，而且还表现出模式鲁棒性远远超出单个纳米腔的拓扑特征。通过工程SSH纳米腔交替强和弱耦合强度的硅板，我们观察到的边缘模式的形成，需要三个数量级的增强相比，在一个平凡的SSH结构的THG信号。我们的研究结果表明，光子晶体纳米腔链可以为拓扑驱动的非线性光子学提供一个很有前途的片上平台。
2021-05-20 physics.optics
Silicon photonic crystal cavity enhanced second-harmonic generation from monolayer WSe2
纳米谐振器与二维材料（如过渡金属二硫属化物）的集成是近年来出现的一种很有前途的纳米光电平台。在这里，我们展示了共振增强二次谐波产生（SHG）在钨二硒使用硅光子晶体腔。通过在通信波长处用腔模附近的超快激光脉冲泵浦该器件，我们观察到了一个具有窄线宽和近单位线偏振的近可见倍频，起源于泵浦光子与腔模的耦合。所观察到的SHG增强了约200倍的裸单层硅相比。我们的研究结果表明，腔集成单层材料的非线性光学的有效性和潜在的硅兼容的二阶非线性集成光子平台的建设。
2016-07-18 physics.optics
Second-Harmonic Generation in Etchless Lithium Niobate Nanophotonic Waveguides with Bound States in the Continuum
自量子力学首次提出连续介质束缚态以来，它在各种体系中得到了广泛的研究。光子BIC可以实现光模限制并为非线性光学提供场增强，但它们很少被用于非线性集成光子波导。将BIC应用于光子集成电路中，可以在高折射率衬底上的低折射率波导中实现低损耗的光引导和路由，适用于具有非线性材料的集成光子学。在这里，我们报告的实验演示的二次谐波产生从电信到近可见光波长的无蚀刻的锂离子酸盐平台上使用的光子BIC的二次谐波模式。该器件具有0.175%W-1cm-2的二次谐波转换效率和优异的热稳定性，从25°C到100°C的波长漂移仅为1.7 nm。我们的研究结果代表了一种新的非线性集成光子学的范例，它可以实现广泛的片上应用，如光学参数生成，信号处理和量子光子学。
2021-09-30 physics.optics
Generation of high-order harmonics with tunable photon energy and spectral width using double pulses
本文从理论上研究了两束延时超短激光脉冲驱动下稀有气体原子中高次谐波的产生。除了它们的时间延迟之外，这两个脉冲是相同的。使用单原子模型的激光-物质相互作用，它表明，所产生的谐波的光子能量是可控的范围内的一个eV的带宽可比的基本字段的光子能量-通过改变产生的激光脉冲之间的时间延迟。它还表明，高次谐波产生的双脉冲具有有利的特性，模仿某些性质的极紫外（XUV）单色仪。与其他方法相比，所提出的方法可以以低得多的成本和相对较高的光谱产率实现更简单的设置。
2020-07-08 physics.optics
Second harmonic optical coherence tomography
二次谐波光学相干层析成像，它使用相干门的二阶非线性光学响应的生物组织的成像，描述和证明。飞秒激光脉冲被用来激发二次谐波从胶原收获从大鼠尾腱和参考非线性晶体。检测二次谐波干涉条纹信号并用于图像重建。由于二次谐波产生对分子和组织结构的强烈依赖性，该技术提供了对比度和分辨率增强传统的光学相干断层扫描。
2004-02-12 physics.optics
Bright Second Harmonic Emission from Photonic Crystal Vertical Cavity
通过构建置于两个光子晶体之间的铌酸锂膜垂直腔，实现了0.28%的高效二次谐波生成，为紧凑型激光频率转换器开辟了新途径。
2023-07-29 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
Second Harmonic Generation Enabled by Longitudinal Electric Field Components in Photonic Wire Waveguides
我们研究了III-V族半导体线波导中与晶轴对齐的I型二次谐波产生。在这个方向上，由于III-V族半导体的单个非零张量元素，仅允许通过与光场的纵向分量混合的频率转换。我们实验研究了传播方向对转换效率的影响，并通过激发反对称二次谐波高阶模确认了纵向分量所起的作用。
2020-05-08 physics.optics
Even-order optical harmonics generated from centrosymmetric-material metasurfaces
本文通过设计支持连续域中准束缚态和导模共振的硅介电超表面，在中心对称材料中实现了偶数阶光学谐波的高效产生，二次谐波信号增强超三个数量级，四阶谐波变得可检测。
2024-06-26 physics.optics
Non-reciprocal second harmonic generation in ferroelectric photonic structures
二次谐波产生是与材料的对称性直接相关的强大工具。利用二次谐波可以揭示多铁性化合物中的相变、晶格旋转或电磁耦合等现象。[1-4]在这里，我们表明，在三角铁电体的自发电极化的强度Ps的意义，可以导致一个显着的二次谐波产生的空间依赖性。利用二维非线性光子结构，我们证明了沿极轴反向传播的光束产生非互易的二次谐波图案。在光学中，除了一些例外，[5]非互易现象通常与涉及磁场的时间反演对称性的破坏有关。[6，7]这里，相反，非互易性是与铁电相的反转对称性破缺相关的二次非线性张量所固有的。这些发现提供了在组装到极性表面上的二维结构中产生非互易光-物质相互作用过程的新途径，[8，9]包括用于等离子体或生物化合物的金属。
2010-01-08 physics.optics
Control of Second Harmonic Generation in Doubly Resonant Aluminum Nitride Microrings to Address Rubidium Two-Photon Clock Transition
随着越来越多的光子学应用向集成片上平台过渡，微谐振器中的非线性光学效应得到了广泛的研究。微谐振器具有光损耗低、模体积小等优点，是二次谐波发生（SHG）的最佳平台。然而，这种基于微谐振器的器件的工作带宽相对较小，这对需要解决特定目标波长的应用提出了挑战。在这项工作中，我们分析了相位匹配窗口和谐振波长相对于不同的微米宽度，半径和温度。制作了一个具有精确设计参数的芯片，实现了85-铷原子双光子跃迁波长的相位匹配。该方法可以推广到具有皮米精度的电信波段的任何目标泵浦波长。
2018-05-16 physics.optics
Efficient high harmonic generation in nonlinear photonic moiré superlattice
本研究针对非线性光学中的高效谐波产生需求，数值探究硅基光子莫尔超晶格中的三次与五次谐波产生，在低基波光强下实现了较高的转换效率，为高效非线性光子器件提供了新平台。
2023-05-06 physics.optics
Extension of the bright high-harmonic photon energy range via nonadiabatic critical phase matching
本文揭示非绝热临界电离分数可显著扩展相位匹配高次谐波的光子能量范围，并通过实验与理论对比及解析模型验证，为高亮度软X射线源发展提供依据。
2022-06-15 physics.optics
Efficient photo-induced second harmonic generation in silicon photonics
硅光子学通常缺乏二阶非线性光学响应，因为典型的组成材料是中心对称的并且缺乏反转对称性，这禁止了二阶非线性过程，例如二次谐波产生（SHG）。在这里，第一次，我们实现了有效的二次谐波在硅基光学微谐振器相结合的一个强大的光致有效的二阶非线性共振增强和完美的相位匹配。我们展示了创纪录的2，500%/W的转换效率，比以前的作品大2到4个数量级。特别是，我们的器件实现了mW级SHG输出功率，功率转换效率> 20%。该演示是在硅光子学中实现高效二阶非线性过程的重大突破，为紧凑型光学频率合成和光学时钟技术的克尔频率梳集成自参考铺平了道路。
2020-03-26 physics.optics
Impact of Angle Misalignment on the Performance of a combined Optical and millimeter-wave Transceiver enabled by a pair of Optical Harmonically Locked Lasers
University College London (UCL)（伦敦大学学院）
本文研究了由光学谐振锁激光器驱动的光学与毫米波收发器在角度偏移下的性能，通过100Gb/s信号评估综合容量和抗偏移能力。
2025-12-30 physics.optics
Crown-structured optical harmonics
当激光强度低于多光子电离阈值时，气体和其他各向同性介质中光学谐波的参量产生服从角动量守恒的选择规则。最近开发的矢量偏振模式的光学提供了一个前所未有的机会，利用这些原则在生产高谐波光束具有独特的形式的横向强度分布，包括离散的亚波长灯丝冠状阵列。详细分析的基本电动力学electives的机制，并提供的结果，说明可以实现的谐波输出的横向结构和空间尺寸。
2019-06-12 physics.optics
Second harmonic generation of spatiotemporal optical vortices and conservation of orbital angular momentum
时空光学涡旋（STOV）是一种新型的内禀光学轨道角动量（OAM）结构，其中OAM矢量与传播方向正交[Optica 6，1547，（2019）]，光学相位在时空中循环。在这里，我们的实验和理论证明，第一次，产生的二次谐波的STOV携带脉冲随着保守的STOV为基础的OAM。我们的实验验证了单个光子可以具有垂直于其传播方向的固有轨道角动量。
2021-02-18 physics.optics
Inverse-Designed High-Q and Small-Mode-Volume Silicon Nitride Photonic Crystal Cavities for Second- and Third-Harmonic Generation
NTT Nanophotonics Center, NTT, Inc.（NTT公司纳米光子学中心）；Basic Research Laboratories, NTT, Inc.（NTT公司基础研究实验室）；International Center for Elementary Particle Physics, University of Tokyo（东京大学国际基本粒子物理中心）；Device Technology Laboratories, NTT, Inc.（NTT公司器件技术实验室）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
该研究通过逆设计优化二维氮化硅光子晶体腔，实现近化学计量比二维氮化硅光子晶体腔最高约80000的品质因数，从同一腔观测到二次与三次谐波产生，确立其为非线性光子学及异质集成光子器件的有前景平台。
2026-10-28 physics.optics
Phase-Matched Second Harmonic Generation in a flux grown KTiOPO4 crystal ridge optical waveguide
在平均横截面为38微米^[2]的15.8 mm长KTiOPO4微米脊形波导中进行了II型二次谐波产生。理论预测与实验进行了比较。强协议获得相位匹配波长和二次谐波强度。这项工作为集成参量光学开辟了广阔的前景。
2018-08-28 physics.optics
Quasi-phase-matching of high-order-harmonic generation using polarization beating in optical waveguides
提出了一种利用空芯双折射波导中的偏振拍频调制谐波产生的准相位匹配高次谐波产生方案。计算了在双折射波导中传播的激光脉冲的偏振态的演化，并表明其对谐波产生过程具有周期性的调制作用。探索了利用该方案实现准相位匹配的最佳条件，并研究了谐波强度随实验参数的变化规律。
2013-04-16 physics.optics
Second Harmonic Generation in Subdiffractive Two-Dimensional Photonic Crystals
本博士论文致力于研究窄光束在光子晶体中的二次谐波产生。基本思想是，如果两个频率，基波和二次谐波都在自准直区域中，则窄光束的二次谐波可以非常有效。光束在传播和相互作用过程中不会衍射扩展。确保了相互作用光束的所有分量的相位匹配。这允许将非线性相互作用效率提高几倍。本文回顾了光子晶体中窄光束的自准直理论，提出了光子晶体中二次谐波的理论。给出了不同结构的光子晶体的计算结果，并对实验实现给出了建议。
2013-11-04 nlin.PS physics.optics
Towards complete all-optical emission control of high-harmonic generation from solids
本文概述了多脉冲序列抑制固体高次谐波产生的内在机制，展望了全光控制在实现飞秒级开关及超分辨显微等领域的应用挑战与机遇。
2024-02-23 physics.optics
Nonlinear Fano Profiles in the Optical Second-Harmonic Generation from Silver Nanoparticles
利用超瑞利散射实验和有限元数值计算研究了140 nm银纳米粒子的共振效应对光学二次谐波产生的影响。我们发现，宽的偶极和窄的八极表面等离子体共振之间的干扰导致非线性Fano配置文件，可以外部控制的入射偏振角。这些配置文件是负责在二次谐波产生的非线性等离子体激元诱导的透明度。
2012-02-02 physics.optics
Microscopic optical buffering in a harmonic potential
在量子力学的早期，薛定谔注意到一维谐振势阱中的波包的振荡是周期性的，与非谐振势阱中的振荡相反，它不会随时间发生畸变。这个最初的想法没有找到应用到现在，因为一个确切的一维谐波谐振器不存在于自然界中，并没有人为地创建。然而，光脉冲在瓶形微谐振器（具有纳米级高的有效半径凸起的介质圆柱）中传播可以精确地模拟谐波势中的量子波包。在这里，我们提出了一种可调谐的微谐振器，可以完全捕获光脉冲，只要材料损耗允许，保持它，并释放它没有失真。这一结果表明，解决了长期存在的问题，建立一个微观的光缓冲区，未来的光信号处理设备的关键要素。
2015-10-14 physics.optics
Optical second harmonic generation probe of two-dimensional ferroelectricity
利用光学二次谐波（SHG）技术对偏氟乙烯和三氟乙烯共聚物LB膜的二维铁电性进行了非侵入性研究。在温度研究中观察到LB膜的最上层的表面2D铁电-顺电相变和这些膜的本体的厚度无关（几乎2D）的转变。
1999-12-28 physics.optics
Quantum interference between the optical Stark effect and resonant harmonic generation in WS2
施加的场可以通过斯塔克效应的共振位移来调制光信号。光学斯塔克效应（OSE）使用材料透明区域中的超快光以受脉冲持续时间或系统相干性限制的速度移动共振。在这封信中，我们研究的OSE共振光学谐波产生（OHG）使用基态激子跃迁的WS 2与各种形态。多维泵浦谐波探测测量，其中探针是二次或三次谐波发射，揭示不仅大斯塔克位移是相称的WS2激子共同的大的光学双折射率，但也比简单的OSE治疗预测的行为更复杂。我们展示了如何一个新的斯塔克效应的表现，所带来的相干光子交换泵和OHG基本字段之间，可以强烈增强或抑制OHG。
2020-06-01 physics.optics
Scaling law from orbital angular momentum conservation in harmonic and high-order harmonic generation driven by spatiotemporal light fields
Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学）；Instituto de Fusión Nuclear “Gillermo Velarde”, Universidad Politécnica de Madrid (ETSII)（马德里理工大学（ETSII）核聚变研究所“吉列尔莫·贝尔德”）；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）
研究揭示了在时空光场驱动下，轨道角动量守恒的普遍缩放规律，突破了传统拉格朗日-高斯光束的限制，解释了高阶谐波生成中复杂现象的成因。
2026-03-09 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
Programmable high-harmonic emission in solids through photon pathways
Advanced Research Center for Nanolithography（先进纳米光刻研究中心）；Max-Born-Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy（马克斯·玻恩非线性光学与超短脉冲光谱研究所）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas（马德里材料科学研究所，西班牙高等科学研究委员会）；Department of Physics and Astronomy, and LaserLaB, Vrije Universiteit（自由大学物理与天文系及激光实验室）
本文提出通过光子路径框架可编程控制固体中高次谐波发射，通过调节有效非线性阶数和固有发射相位实现抑制或增强，并统一了参数与非参数调制。
2026-05-22 physics.optics
Origin of second-harmonic generation enhancement in optical split-ring resonators
研究了金属基超材料的二阶非线性光学性质。电子响应的流体动力学模型，其中非线性表面的贡献表示在体极化。该模型与已发表的实验结果吻合良好，并阐明了非线性响应的机制。特别是，我们表明，在分裂环谐振器为基础的介质中的二次谐波的报告增强驱动的电，而不是磁性能的结构。
2012-04-25 physics.optics
Agile spectral tuning of high order harmonics by inteference of two driving pulses
在这项工作中，一个可调谐的高光子通量极紫外光源的实验实现。这是通过两个时间延迟的驱动脉冲的高次谐波产生来实现的，导致在22.8eV处的第19次谐波处的0.8eV的调谐范围。所实现的方法允许光谱的快速调谐，是高度灵活的，并且可扩展到更高光子能量下的全光谱覆盖。
2021-01-11 physics.optics
Enhancement of the second-harmonic generation based on the cascaded second- and third-order nonlinear processes in a multimode optical microcavity
光学微腔常被用来实现增强的非线性光学相互作用，以获得高效率的二次谐波。随着抽运功率的增加，非线性频率转换的效率可以进一步提高，但同时也会出现其他一些不需要的非线性效应，导致复杂的动力学或不稳定性。在这里，我们研究级联的二阶和三阶非线性过程之间的相互作用，并调查他们对微腔中的二次谐波产生的影响。结果表明，当多模腔在基模处被强泵浦时，出现了非简并光参量振荡（OPO），并且$χ^{(3)}$过程的存在可以显著改变OPO阈值。利用OPO与四波混频的干涉作用，甚至可以突破OPO对二次谐波模效率的限制。微腔中非线性光学过程之间的相干相互作用有助于探索腔非线性光子学中的新物理。
2018-05-22 physics.optics
Second-harmonic generation via double topological valley-Hall kink modes in all-dielectric photonic crystals
非线性拓扑光子学探索了拓扑相位和非线性光学领域的共同主题，有望开辟拓扑光子学的新范式。在这里，我们展示了二次谐波产生（SHG）通过双拓扑谷霍尔扭结模式在全介质光子晶体（PhCs）的非线性相互作用。我们首先表明，两个拓扑频率带隙可以创建周围的一对频率，$ω_0$和$2ω_0$，通过缺口出相应的狄拉克点在二维蜂窝光子晶体。在两个频率带隙内产生了沿着以镜像对称方式放置在一起的两个光子晶体之间的扭结型畴壁界面的谷-霍尔扭结模式。重要的是，通过全波模拟和模式色散分析，我们表明，可调谐的，双向相位匹配的SHG通过两个带隙内的谷霍尔扭结模式的非线性相互作用，可以实现。特别是，通过使用与谷霍尔扭结模式的磁性部分相关联的斯托克斯参数，我们引入了一个新的概念，SHG定向二向色性，这是用来表征用于感测手性分子的光学探针。我们的工作开辟了新的途径，拓扑保护的非线性混频和有源光子器件实现在全介质材料平台。
2021-04-07 physics.optics
Perfect spatiotemporal optical vortex driven high harmonic generation
本文理论研究了完美时空光涡旋驱动的高次谐波产生，证明横向轨道角动量守恒，并利用近场瓣状结构及远场发散特性，为在极紫外波段产生高拓扑荷贝塞尔-高斯时空涡旋光束提供了新途径。
2025-09-08 physics.optics
Third-harmonic generation in photonic topological metasurfaces
我们研究了二维光子超颖表面在纳米尺度上支持拓扑保护的螺旋边缘态的非线性效应。我们观察到强烈的三次谐波产生介导的光学非线性增强硅纳米粒子的多极米氏共振。泵浦光束波长的变化使得能够独立地对体模或自旋动量锁定边缘状态进行高对比度成像。我们展示了拓扑驱动的可调谐本地化所产生的谐波场和映射的赝自旋相关的单向波导的边缘状态绕过尖角。我们的观察建立介电超颖表面作为一个有前途的平台，强大的生成和传输的光子拓扑光子纳米结构。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical Rotation Quasi-Phase-Matching for Circularly Polarized High Harmonic Generation
提出了第一种准相位匹配圆偏振辐射高次谐波产生方案：旋光准相位匹配（ORQPM）。在ORQPM中，驱动辐射在呈现圆双折射的系统中的传播导致其偏振平面旋转;通过适当地将旋转周期与相干长度匹配，可以避免所生成的辐射的相消干涉。结果表明，ORQPM是约5倍的效率比传统的QPM，和一半的效率作为真正的相位匹配。
2013-03-18 physics.optics
Second harmonic generation in surface periodically-poled lithium niobate waveguides: on the role of multiphoton absorption
研究了质子交换和表面极化准相位匹配实现的锂离子通道中的二次谐波产生。在高功率下的转换效率的降低被解释为通过双色项的多光子吸收，从而估计占主导地位的三光子过程。
2009-06-19 physics.optics
Time-Harmonic Optical Chirality in Inhomogeneous Space
光学手征最近已被建议，以补充物理相关的守恒量的著名的麦克斯韦方程组。这种时间均匀的赝标量有望为电动力学的极化现象提供进一步的见解，如手性分子的光谱学。以前，相应的连续性方程仅适用于均匀无损介质。我们将基本理论扩展到任意设置，并特别分析了分段常数材料分布。我们在有限元方法框架中的实现应用于说明性的例子，以介绍这种新的工具，用于分析纳米光学器件的时谐模拟。
2016-03-16 physics.optics
Broadband nonlinear optical microresonator array for topological second harmonic generation
提出一种基于二维非线性微腔阵列双频拓扑带隙工程的宽带拓扑非线性光子系统，实现了双频单向边缘态与高效二次谐波产生，通过拓扑增强相干积累将SHG效率提升百倍以上。
2025-06-27 physics.optics
Nonlinear manifestations of photon acceleration in time-dependent metasurfaces: tunable broadband harmonics generation
依赖于时间的非线性介质，例如通过气体的激光电离产生的快速产生的等离子体，可以增加单个激光光子的能量并产生可调谐的高次谐波脉冲。这种现象被称为光子加速，传统上需要极端强度的激光脉冲和宏观传播长度。在这里，我们报告了一种新型的非线性材料$-$的半导体超颖表面$-$，表现出有效的光子加速在低强度。我们观察到一个签名的光子加速的非线性表现：三次谐波产生的近红外光子的可调谐频率达到$\approx3.1ω$。一个简单的时间相关的耦合模理论，发现是在良好的协议与实验结果，是用来预测一个新的路径，向非线性辐射源相结合的共振上转换与宽带操作。
2019-01-13 physics.optics physics.plasm-ph
Integrated Backward Second-Harmonic Generation Through Optically Induced Quasi-Phase Matching
本文首次通过种子全光极化实现集成一阶准相位匹配反向二次谐波产生，规避了亚微米极化周期制造难题，并阐明光栅周期对转换效率的影响，展示了相干光生伏打效应在集成光子学中的新非线性功能。
2023-02-14 physics.optics
Harmonic oscillations and their switching in elliptical optical waveguide arrays
本文研究了椭圆光波导阵列中的谐波振荡，其中相邻波导之间的耦合按照Kac矩阵变化，使得传播常数本征值可以取等间隔值。结果，当传播常数中施加线性梯度时，获得长寿命布洛赫振荡（BO）和偶极振荡（DO）。此外，我们通过斜升梯度轮廓实现了从DO到BO的切换，反之亦然。通过场演化分析研究了各种光学振荡及其开关，并通过哈密顿光学证实了这一点。传播常数中的等间隔特征值允许在传输图像、光信号的切换和路由中的可行应用。
2011-02-02 physics.optics
High-efficiency second-harmonic and sum-frequency generation in a silicon nitride microring integrated with few-layer GaSe
氮化硅（SiN）光子学平台具有超低的线性和非线性传输损耗以及CMOS兼容的制造工艺，有望实现大规模多功能光子电路。然而，SiN的中心对称性质抑制了其光子学平台中的二阶非线性光学响应，这对于开发高效的非线性有源器件是期望的。在这里，我们展示了高效率的二阶非线性过程中的SiN光子学平台上集成了几层GaSe薄片的SiN微谐振器。利用GaSe的二阶非线性极化率、共振增强的GaSe-光相互作用以及模式工程满足的相位匹配条件，在微瓦级连续激光泵浦下，实现了二次谐波和频转换，转换效率分别为849%/W和123%/W。与易于集成相结合，GaSe辅助的高效二阶非线性过程提供了一种新的途径，以丰富SiN光子学平台在非线性光学中已经很强的功能。
2022-06-07 physics.optics
Topologically protected second-harmonic generation via doubly resonant high-order photonic modes
拓扑驱动的非线性光-物质效应为拓扑光子学和非线性光学开辟了新的范例。在这里，我们提出在二阶光子拓扑绝缘体中实现高效率的二次谐波产生。该系统具有高局域化的拓扑角态，其基波和二次谐波的品质因数都很大，通过简单地调节结构参数，可以实现频率的完美匹配.通过双共振拓扑角态的非线性相互作用，预测了前所未有的频率转换效率。此外，对缺陷的非线性过程的鲁棒性也被证明。我们的工作开辟了新的途径拓扑保护的非线性频率转换使用高阶光子拓扑模式。
2021-11-30 cond-mat.other physics.optics
Optical Second-harmonic Images of Sacran Megamolecule Aggregates
我们已经检测到二阶非线性光学响应的聚集体的两性大分子多糖骶骨提取蓝藻生物材料，通过使用光学二次谐波发生（SHG）显微镜。骶骨棉样团块、纤维和铸型膜的SHG图像显示出尺寸为几十微米的SHG强度微点。的二次谐波斑点强度的依赖性上的激发光偏振角进行了观察，以说明骶骨分子在这些微域的取向。我们还观察到骶骨流延膜边缘的一个特殊区域周围的SHG信号。这些结果表明骶骨巨分子以几种不同的方式聚集。
2018-05-25 physics.optics
Origin of optical second-harmonic generation in spherical gold nanoparticles: Local surface and nonlocal bulk contributions
对150 nm球形金纳米粒子的二次谐波产生进行了理论和实验研究。我们证明了偶极和八极等离子体激元之间的干涉效应可以用作指纹来区分局部表面和非局部体对二次谐波产生的贡献。通过对实验数据与有限元法（FEM）计算的电场进行拟合，评价了表征非线性源效率的Rudnick和Stern参数，并对流体动力学模型和局域密度近似方法的有效性进行了讨论。
2011-07-19 physics.optics
Passive harmonic mode-locked laser on lithium niobate integrated photonics
本研究在薄膜铌酸锂平台上实现了首个电泵浦自启动被动谐波锁模激光器，产生4.3 ps脉冲，重复率约20 GHz，为紧凑高重复率锁模激光器开辟新路径。
2025-10-07 physics.optics
