金属是组成超材料的重要成分, 因此确定金属的表面二阶非线性系数对超材料非线性的研究十分重要。使用高灵敏度的光谱仪测量倍频信号, 通过二阶非线性系数已知的石英晶体的Maker条纹对采集信号定标。实验上使用波长为800nm的飞秒激光为光源, 系统地测量了入射角10°到80°范围内, 不同偏振的飞秒激光入射到基于真空气相沉积镀制的35nm金薄膜上产生的倍频光强度, 从而确定金膜的三个二阶非线性系数。实验测量数据与理论拟合一致。

理论上给出了一种计算任意厚度、不同切向石英晶体Maker条纹的方法。通过晶体坐标系和实验室坐标系的对应关系, 计算出X,Y,Z三种切向石英晶体的有效二阶非线性系数, 从而得到它们的Maker条纹。结果表明X切石英晶体为第一类Maker条纹, 而Y切和Z切石英晶体为第二类Maker条纹。实验上使用波长为800 nm的飞秒激光为光源, 分别测量了入射角-60°到60°范围内, 相同厚度三种切向石英晶体的Maker条纹。实验测量和理论计算的Maker条纹结果基本一致。根据实验测量X,Y,Z切石英晶体Maker条纹的最大值计算出的二阶非线性系数分别为0.3875pm/V、0.2969pm/V、0.2946 pm/V和0.3268pm/V。

研究了熔融石英的电晕极化过程,从极化熔融石英结构对称性的角度分析了其二阶非线性极化率及其二次谐波产生特性。

详细介绍了极化聚合物薄膜中二阶非线性系数的测定方法,讨论了在这种体系中进行时间稳定性研究的有关问题。估计了DANS掺杂的这种聚合物中从取向状态到无序分布的表观活化能,讨论了最优入射角θ。在弛豫过程中的变化幅度与材料的时间稳定性的关系。