光学学报 丨 2024-01-11
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量子行走混频器(frequency mixer)是一种通过非线性作用、使得某一频段的电磁波产生新频率的器件。在现代无线电技术和微波信号处理中,混频器是无处不在的;然而,开发光学频段的多功能混频器仍然具有挑战性:这种情况下的非线性光学作用一般较弱,同时必须满足相位匹配条件(phase-matching condition)。最近,来自美国Sandia国家实验室和德国耶拿大学的研究人员基于GaAs的电介质超表面制备了一种光学混频器,能够同时产生11个跨越紫外到近红外的新频率。 在GaAs材料中,晶体的奇/偶非线性使我们能够观察到二次谐波、三次谐波和四次谐波,和它们和频的产生(sum-frequency generation),以及双光子吸收(two-photon absorption)引起的光致发光,四波混频(four-wave mixing)和六波混频等现象。这七个非线性过程的同时发生,受到固体材料中的强非线性、增强电磁场和较宽的相位匹配要求的综合影响。这种超紧凑型的光学混频器可以在生物学、化学、传感、通信和量子光学中有着诸多应用。相关研究发表在近期的《Nature Communications》中。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-04944-9
来源:两江科技评论