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本报讯 最近,南京大学固体微结构物理国家重点实验室祝世宁教授研究组的张勇博士及合作者，在光学超晶格(非线性光子晶体)的研究领域取得新进展，在光学超晶格光波导中首次实现了非线性切伦科夫辐射，同时获得了红、黄、绿三色激光输出。主要研究结果发表在近期的《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 100, 163904 (2008)]上。
切伦科夫辐射的概念源于一高能粒子物理实验，当带电粒子在透明介质中以超光速在运动时会产生一种电磁辐射，被称之为切伦科夫辐射。辐射的方向与运动粒子方向之间有一夹角，称为切伦科夫角。实际上飞机以超音速飞行时所产生的声的激发也可以看成是一种声波的“切伦科夫辐射”。
该研究组完成的这项工作不但在光学超晶格波导中首次实现了光的切伦科夫倍频，还新发现了和频切伦科夫辐射效应，这一发现证实了光学超晶格可以调控介质中非线性极化波的相速，从而改变非线性切伦科夫辐射在空间的分布和传播方向，甚至能同时产生多组、多色的切伦科夫辐射，这些都是传统均匀晶体所不具备的。张勇博士等研制出的这种二维六角结构的光学超晶格波导，当有1064nm和1319nm两种红外光入射时，可以观察到红、黄、绿三色激光以切伦科夫倍频和频形式同时从波导表面辐射出来，在观察屏上形成尤如圣诞树状的美丽光斑。这一新效应有可能在非线性光学、激光技术和量子光学等领域得到应用。(肖苞)
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