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量子行走非线性光学相互作用在现代技术中起着至关重要的作用,并导致了诸如光开关、光谐波产生和超快材料过程表征等重要应用。使用紧密聚焦的激光束可以增强非线性相互作用,但它们通常是由松散聚焦(即近轴)激光束激发的。近日,来自德国的研究人员们研究了一个特殊的过程——三次谐波的产生,由一个高度非近轴光束激发,从一个几乎全立体角照亮一个相互作用区域。通过改变泵浦光聚焦的立体角,阐明了焦体积和泵浦光强对三倍频光子数的影响,实验结果与数值计算结果吻合较好。当泵浦光聚焦到比激光波长小得多的光斑尺寸时,Gouy相位并不限制频率转换光子的产量,这与近轴态形成了鲜明的对比。研究人员们相信他们的发现是通用的,并适用于泵浦光从一个完整的固体角度聚焦的许多其他非线性光学过程。
图(a)实验设置方案。HWP:半波板;PBS:偏振分束器;LCC:液晶偏振变换器;M:反射镜;CM:补偿镜;DM:二向色镜;PD:光电二极管;PM:抛物面镜;G:光栅;BB:光束;ND:中性密度滤波器;F 355、355纳米激光线滤波器;PMT:光电倍增管。
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