成果 | 肖云峰、曹启韬课题组在微腔非线性频率转换研究中取得重要进展

本研究由北京大学物理学院肖云峰教授和曹启韬副研究员领导的课题组联合南开大学薄方教授课题组完成，重点探讨了非线性光学微腔中的频率转换效率问题。背景方面，非线性频率转换在光通讯、光谱学和量子信息等领域具有重要应用，但传统微腔系统受限于耗散效应和非线性效应的竞争，转换效率通常被限制在30%左右。研究目的是通过建立统一的理论框架，揭示二次谐波产生过程中的非线性色散和耗散双重抑制效应，并实现超高转换效率。研究团队建立了完整的理论模型，首次发现决定绝对转换效率极限的关键因子M，并提出了非线性临界耦合条件。实验上，团队制备了高品质因子周期极化铌酸锂集成微腔，通过双色光场泵浦-探测技术实现了61.3%的片上二次谐波转换效率，创下微腔光学平台的最高纪录。这一成果为突破现有效率瓶颈提供了理论指导和实验验证。