近日，中科院上海光机所高功率激光物理联合实验室朱健强、刘德安研究团队在非线性光学频率转换相关技术方面取得重要研究进展，提出并实验验证了新一类相位匹配方法——电压调谐相位匹配。相关研究成果发表于《物理评论快报》。
电压调谐相位匹配方法通过引入外电场，利用材料的线性电光效应实现相位匹配，以获得最大转换效率输出，从根本上克服了高功率激光系统中转换效率对角度、温度、波长变化敏感的问题，灵活精确地调控电光材料的折射率，进而拓展了传统非线性材料，甚至低双折射和各向同性材料在非线性光学中的应用。
为了验证这一新方法，上海光机所研究团队设计了巧妙的原理验证实验，通过把线性电光效应和光波非线性相互作用过程同时应用在单块DKDP晶体中，成功演示了利用线性电光效应对光波之间非线性相互作用过程的操控，证明了该方法的可行性与有效性。
“非线性光学频率转换技术极大提高了激光在不同领域中的实用性，并在许多学科中表现出显著的科研潜力。”朱健强表示，为获得高效的频率转换，相互作用的光波之间满足相位匹配是一个重要前提条件。由于材料存在色散，精确地补偿色散导致的相位失配是实现高效频率转换所面临的主要挑战，研究人员也一直在尝试用不同的方法解决这一问题。
专家认为，上海光机所研究团队提出的电压调谐相位匹配方法，不仅为设计新颖的非线性光学器件提供了新的途径，也为进一步深入研究非线性光学相互作用提供了新的方向。
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