华科大陆培祥团队强场超快光学创新研究群体取得系列研究成果

    光与物质相互作用过程中物质的极化及微观动力学是非常重要的基础科学问题之一。1961年，也就是在激光发明的第二年，密歇根大学P.A. Franken等人就在激光与石英晶体相互作用的实验中观测到了二次谐波辐射，并引发了非线性光学的研究。80年代末，随着激光强度的提高，人们在强激光与气体相互作用的实验中观测到了强场高次谐波，这也导致了阿秒激光的产生从而打开了阿秒科学的大门。最近十年，强场高次谐波的研究逐渐推广到了固体甚至液体。但之前低阶非线性（如二次谐波）的研究主要集中在微扰区，此时，非线性极化系数是只与材料固有属性相关的常张量。此项研究将传统的微扰非线性光学拓展到了强场领域，并给出了涵盖从弱场到强场区的二阶非线性极化的统一描述，拓展和加深了人们对非线性极化微观物理机制的理解。另外，与传统理论不同，广义二阶非线性极化张量包含与外加激光场强场诱导极化项，这为材料非线性响应的全光调控提供了额外的自由度。人们可以在不改变晶体结构的情况下，通过改变电子运动改变材料的宏观非线性响应。结合气体高次谐波中的阿秒操控手段，将有望在亚飞秒时间尺度实现材料非线性光学特性的超快操控，这将为实现拍赫兹超高速全光器件奠定物理基础。

、强激光与ZnO晶体相互作用时，广义的二阶非线性极化张量

    该工作以《二次谐波中的键间电子跳跃指纹》(Fingerprint of the Interbond Electron Hopping in Second-order Harmonic Generation)为题，于2022年1月13日在线发表在Physical Review Letters上。物理学院青年教师李亮与博士研究生黄腾飞为该论文的共同第一作者，陆培祥和兰鹏飞为该论文的共同通讯作者。