首页期刊导航|中国科学（物理学 力学 天文学）
期刊信息/Journal information
中国科学（物理学 力学 天文学）
中国科学（物理学 力学 天文学）

王鼎盛 张杰

月刊

1674-7275

Physics@scichina.org

010-64015835

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学（物理学 力学 天文学）/Journal SCIENTIA SINICA Physica,Mechanica & AstronomicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果，以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界，《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI，多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
正式出版
收录年代

    微纳尺度下的非线性光学研究专题·编者按

    何军
    1页
      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    二维材料中的二次谐波及其调控方法

    黄慕杨乔辉姚博文黄宗玉...
    2-23页
    查看更多>>摘要：二维材料(Two-Dimensional Materials)由于其低维尺度下的量子效应,表现出许多奇特的物理现象,引起了广大学者的研究兴趣.在非线性光学领域,二维材料展现出较高的二阶非线性极化率和高度可调的物理特性,使其成为非线性光电器件的潜在候选者之一.本文主要探讨了二维材料中二次谐波产生(Second Harmonic Genera-tion,SHG)的调控与增强手段;简要介绍了二次谐波产生的基本光学原理,从二阶非线性系数和光与物质相互作用两个主要角度出发,分别回顾了对称性破缺和共振效应调控与增强二维材料二次谐波的不同方法,如层间堆叠、电场、应变和激子效应等;总结了二维材料二次谐波的调控方法,并对未来可能的研究方向和面临的挑战进行展望.了解二次谐波的产生机制以及调控和增强二次谐波各种策略方法,更有利于未来开发基于二次谐波的表征技术和探索基于二维材料的非线性光学器件.

    非线性光学二次谐波二维材料对称性破缺共振效应

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    液体和固体中的空间自相位调制

    施婷婷钱轩王开友姬扬...
    24-40页
    查看更多>>摘要：本文简要介绍了非线性光学的起源与发展,重点关注非线性折射中的空间自相位调制.强激光照射非线性介质时,在远场可以观察到明显的明暗相间的条纹,称为相干环.本文从液体(以水为例)、液晶、低维材料悬浊液依次展开,阐述了不同物质形成相干环的机制.对于大部分液体,形成相干环的主要原因是热透镜效应.由于激光光强呈高斯分布,不同位置的液体被不同程度地加热,因此局部液体的折射率不再相同,从而产生了光程差(热透镜效应).相干环中蕴含了材料丰富的物理特性,但同时热效应会影响光学仪器的性能.深入了解空间自相位调制机制将有助于更好地利用或消除热透镜效应.

    非线性光学空间自相位调制热透镜效应

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    二维材料的非线性光学性质

    杨运起闫垒龚子瑶何勤勇...
    41-74页
    查看更多>>摘要：二维材料由于其独特的结构与物理性质具有广阔的应用潜力,在光子学、光电子学、电子学等许多方面已经取得了很大的进展.最近,大数据、光网络、微型光开关等方面的应用需求直接或间接促进了二维材料非线性光学性质方面的研究工作.本文综述了二维材料(包括单层、少层和悬浮液等)的非线性光学性质研究进展:首先简单介绍了几种常见的二维材料(石墨烯、过渡金属硫族化合物、黑磷等)和非线性光学的基本理论,然后主要介绍了二维材料在不同非线性效应(参量过程包括二次谐波、三次谐波和四波混频等,非参量过程包括饱和吸收、双/多光子吸收和非线性折射等)中的发展现状,并在相应部分对这些微纳材料在非线性光学领域的应用前景和未来可能的研究方向进行了展望.

    二维材料非线性光学参量过程非参量过程

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    手性钙钛矿的光学活性及非线性光学研究进展

    贺廷超崔妍妍罗泰高阳...
    75-89页
    查看更多>>摘要：手性钙钛矿材料的光学性质研究是近年来的研究热点,有望应用于各类光电子器件中.同时,这类材料的非线性光学性质也引起了广泛关注,但是对相关研究进展的评述还很少.本综述总结了手性钙钛矿材料在光学活性和非线性光学方面的研究进展.首先,讨论了手性钙钛矿材料的基本结构及其构筑方法.其次,回顾了各类手性钙钛矿材料的光学活性,并总结了手性钙钛矿材料的非线性光学性质.最后,对手性钙钛矿材料在非线性光学领域的应用前景和挑战进行了总结和展望.

    手性钙钛矿光学活性圆二色性圆偏振发光非线性光学

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    微纳结构调控二维过渡金属硫化物二次谐波

    鲍笑天曾鑫史建伟张文凯...
    90-109页
    查看更多>>摘要：基于二维过渡金属硫化物(Transition Metal Dichalcogenides,TMDs)的二次谐波发射体得益于高的二阶非线性极化率和原子薄的厚度,成为集成非线性光子器件领域一种理想的候选材料.但是,二维TMDs材料的二次谐波转化效率受限于其弱的光与物质相互作用强度,阻碍了其在非线性光学器件上的应用.本综述聚焦于微纳结构调控二维TMDs材料二次谐波产生的物理机制和调控手段,首先简述二次谐波非线性光学的基础理论;然后讨论二维TMDs材料二次谐波的性质;之后回顾近年来微纳结构调控二维TMDs材料二次谐波产生的研究工作,如孔洞微腔、光子超表面、等离激元谐振器以及波导等;最后进行总结并对该领域未来的发展进行展望.了解二维TMDs材料的二次谐波的性质,理解微纳结构调控二次谐波的机理,对于二维TMDs材料在片上非线性光学器件的设计和研发具有重要的意义.

    二维过渡金属硫化物二次谐波微纳结构调控非线性光学

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    二维电子光谱技术进展

    白晓璐黄英杰邹家定王嘉钰...
    110-123页
    查看更多>>摘要：傅里叶变换二维电子光谱(即二维电子光谱)是一种探测激发态动力学的三阶非线性光谱技术,近年来,被广泛应用于光合作用、光伏电池、量子点、低维材料与极化基元等领域中,已成为了研究分子相互作用与激发态动力学的重要工具.本文针对二维电子光谱的特点与难点,系统梳理了近二十五年来发展的大部分实验技术,并对其进行了分类介绍.本文首先介绍了二维电子光谱的原理;然后,介绍了其发展过程;接着,对二维电子光谱技术进行了梳理,并进行了分类介绍;最后,文章比较了不同方法之间的优缺点.本文期望通过对技术的系统介绍,让领域内外的读者能更好地理解二维光谱,进而促进该技术的发展,并让其在更多领域内发挥作用.

    傅里叶变换光谱二维电子光谱二维光谱激发态动力学

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于铌酸锂纳米晶体颗粒二次谐波发射特性研究

    徐城陈炜岳鹏虞应...
    124-131页
    查看更多>>摘要：基于纳米结构的二次谐波发射是构建高灵敏度生化传感器等纳光子器件的重要手段,其中如何获得增强的二次谐波发射是实现这些应用的关键.本文采用溶剂热法制备出类钻石的十二面体铌酸锂纳米晶体颗粒,实现了磁偶极共振模式的有效激发.基于磁偶极共振对入射场能量的聚焦作用,以及铌酸锂材料本身所具有的较强二阶非线性响应,所制备铌酸锂纳米晶体颗粒能够实现二次谐波的增强发射.不同粒径铌酸锂颗粒散射光谱及二次谐波发射光谱的测试结果表明,当激发光波长与纳米颗粒的磁偶极共振模式匹配时,可有效增强二次谐波发射强度,其非线性转换效率达到2.0×10-6 W-1.这些研究结果表明本文所制备的铌酸锂纳米晶体颗粒是一种较为理想的非线性纳米材料,在非线性纳光子器件的设计等领域具有潜在的应用价值.

    二次谐波发射铌酸锂磁偶极共振

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    介电常数近零复合超表面偏振相关非线性光学特性研究

    黄晶陈龙龙何源李宁...
    132-139页
    查看更多>>摘要：介电常数近零(Epsilon-near-zero,ENZ)复合超表面是一种由ENZ材料和金属纳米单元构成的超结构,因其可有效增强光场与物质相互作用而受到关注.本文设计并制备了基于氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜和金属纳米结构的非线性超表面,实验研究了该ENZ复合超表面宽波段偏振相关的非线性光学响应特性.与单一ITO薄膜相比,该ENZ复合超表面的非线性吸收系数和非线性折射率提高了2个数量级,并且可以有效增强三次谐波的产生.通过改变入射光的偏振状态,可以实现该复合超表面非线性折射和非线性吸收系数符号和大小的调控,并在x偏振入射条件下观察到最大～1.97THz的蓝移.研究结果表明,该ENZ复合超表面可为发展高集成微纳光电器件提供材料平台,并可为微纳尺度下光场高效调控提供超快全光手段.

    非线性光学超材料介电常数近零介质非线性吸收非线性折射三次谐波产生

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    Cu1.81S纳米晶的空间自相位调制阈值厚度研究

    肖思王畅陈兆哲杨博竣...
    140-149页
    查看更多>>摘要：激光诱导空穴相干或电子相干机制会在数毫米厚度的二维材料离散体中产生空间自相位调制(SSPM)现象.该现象能否在更小厚度实现,对其在全光调制等的应用十分关键.采用热注入法制备了硫化铜纳米晶,控制Cu与S原子比为1.81∶1,调制带隙为1.75 eV.利用低频飞秒脉冲激发,观测到多波长下的SSPM现象,表征Cu1.81S的非线性折射率n2为10-3cm2/W量级,并利用非局域空穴相干解释.聚焦于激发波长为800 nm(略小于带隙)的测试,逐步将离散体的厚度从10 mm降低到1 mm,并提出利用Fresnel-Kirchhoff衍射公式仿真拟合的新方法.实验和仿真模型均证明,在入射光强为25W/cm2时,尽管Cu1.81S具有较大的n2,但其SSPM阈值厚度仍为5 mm左右;将入射光功率密度提高到1805 W/cm2以上或改变聚焦条件,有望实现100 μm厚度的SSPM效应.该研究提出了微米尺度SSPM光路改进方案,预测微纳尺度SSPM研究需要建立新的光场相互作用模型,有助于扩宽其在全光微纳器件领域的应用.

    空间自相位调制空穴相干阈值厚度

      原文链接:
    • 万方数据