光电学院博士生在《Advanced Optical Materials》上发表论文
近日，光电信息与计算机工程学院庄松林院士团队谷付星副教授课题组(gufuxing.com)在国际光学权威期刊《Advanced Optical Materials》（影响因子6.875）上发表了题为《飞焦量级的泵浦光在GaSe纳米带中实现高效非线性光学转换》（“Highly Efficient Nonlinear Optical Conversion in Waveguiding GaSe Nanoribbons with Pump Pulses Down to a Femto-Joule Level” [1701012, 6 (2018)]）的研究成果。同期出版的期刊背封面（back cover）对该成果予以特别报道。
自石墨烯发现以来，包括石墨烯和过渡金属硫化物在内的原子层厚度的二维材料由于其独特的光学和电学性质吸引了大批研究人员的关注。近几年来，这些二维材料的非线性光学性质被相继报道，例如：晶体取向的依赖性、边界效应、电荷诱导二次谐波等。通常，二维材料的单个原子层厚（约为1nm）导致其与光的相互作用不够充分。GaSe材料非线性性质在近红外和中红外波段所产生的THz波的研究也是由来已久，而原子层厚度的GaSe拥有更为优异的非线性光学性质，其二阶线性系数在已经报道的二维材料中是最高的。此次研究工作中，课题组成员利用热蒸发方法合成了高质量单晶、厚度在100nm左右的GaSe纳米带，利用倏逝波耦合法把光高效率地耦合进入纳米带，把光很好地约束在波导内部并与其相互作用，基于横向倍频发射效应获得高效的二次谐波信号。在此基础上，实现了GaSe纳米带微光纤自相关仪，以此来研究超短脉冲的脉宽、色散等信息。由于GaSe纳米带较高的非线性系数，使得这个自相关仪可以工作在几个飞焦量级的泵浦光水平。这是目前已报道的纳米尺度自相关仪中最高灵敏度的。
论文第一作者为光电学院博士研究生廖风同学，该论文的合作者包括华南理工大学虞华康副教授，中国科学院上海技术物理研究所陈滔博士等人。该研究得到了上海市高峰高原学科建设经费和国家自然科学基金项目、973项目的大力支持。
左图：期刊背封面（back cover）报道。右图：(a)倍频光示意图；(b)不同光栅间隔下的倍频光图片
论文链接: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.201701012/full
供稿：光电学院
编辑：新闻中心 董真