二维半导体具有独特的二维材料属性、新奇的谷电子能带结构和丰富的调控自由度,为凝聚态物理、光学等领域的研究带来了机遇。然而,这些研究依然存在许多根本问题,例如光的利用效率低、量子特性易受环境扰动等。将二维半导体和精密微纳光腔进行耦合不仅为这些问题的解决提供了合适的方案,还展现了前所未有的新颖光学效应,从而为二维半导体的基础物理研究和光电应用开拓了新的研究方向。对近10年来微纳光腔中二维半导体中的光与物质耦合的研究进展进行梳理,重点讨论了二维半导体的光学特性,以及二维半导体与微纳光腔的不同耦合区域的研究进展、调控机制及其在纳米激光光源、谷电子学、量子光学等方面的潜在应用,并对未来的发展方向和机遇进行展望。

非线性光学作为现代光学和光子学的重要组成部分,在诸多方面有着重要的研究意义和应用前景。然而,在微纳尺度,受限于固有的非线性极化率和有限的相互作用长度,材料的非线性光学响应十分微弱,制约了可集成的微纳非线性光电子器件的发展。近年来,研究人员将表面等离激元的亚波长电磁场束缚特性和非线性光学结合起来,使得弱光非线性效应在微纳结构中得以实现,并逐渐形成了一个新的研究领域,即非线性表面等离激元光子学。区别于以往侧重关注表面等离激元金属纳米结构本身的非线性光学效应,重点综述了金属纳米结构和电介质材料组成的复合体系中非线性光学效应的最新进展。介绍了表面等离激元和非线性光学的相关性质和理论背景,然后分别从零维复合体系中的非线性光学增强效应、一维复合波导中的非线性效应、二维石墨烯中的非线性等离激元等方面重点介绍了相关研究进展,最后展望了非线性表面等离激元未来的研究方向,机遇和挑战。