在非晶介质材料中实现激光脉冲的倍频

来自佐治亚理工大学的研究人员Kyu Tae Lee和Mohammad Taghinejad演示了用红色激光在一块二氧化钛板上产生倍频，并用微小的三角形金片产生非线性效应。蓝色光束显示倍频光，绿色光束控制热电子迁移。

研究人员展示了一种新的全光技术，可以在通常不支持它们的材料中产生稳健的二阶非线性效应。利用在二氧化钛（TiO2）板上的金三角阵列发射的激光脉冲，研究人员创造了激发电子，使其从非晶二氧化钛板反弹时的第二激光束的频率增加了一倍。

通过扩大可用于微型和纳米光电应用的光学材料范围，这项工作可以为光学工程师创造二阶非线性效应提供新的选择，这些效应在光学计算机、高速数据处理器和可安全用于人体的生物成像等领域具有重要意义。

“现在，我们可以光学打破传统的线性材料，如无定形二氧化钛的晶体对称性，更广泛的光学材料可以采用在主流的纳米和纳米技术应用，如高速光学数据处理器，” Wenshan Cai说，他是佐治亚理工大学电气和的计算机工程专业教授。

大多数光学材料往往具有对称的晶体结构，这限制了它们产生二阶非线性效应（如倍频）的能力，而倍频具有重要的技术应用。直到现在，这种对称性只能通过对晶体施加电信号或机械应变来中断。

上图中一个红色的激光产生了一个带有金色小三角形的非线性效应。蓝色光束显示倍频光，绿色光束控制热电子迁移。