筑波大学应用物理系的研究人员利用钻石内部的色心缺陷打破了钻石晶体的反转对称性，杏耀代理开户证明了钻石中的二阶非线性光学效应。这项研究可能会带来更快的互联网通信、全光计算机，甚至为下一代量子传感技术开辟一条道路。

 

目前的光纤技术使用光脉冲传输宽带数据，让你可以在网上查看电子邮件、观看视频和其他任何东西。其主要缺点是光脉冲之间几乎不相互作用，因此信息必须转换成电信号， 杏耀注册 ，使计算机能够处理。一个基于光的逻辑处理的“全光学”系统将会更快和更有效。这就需要新的、容易制造的非线性光学材料来调节光子的结合或分裂。

 

现在，筑波大学的一组研究人员已经证明，人造钻石可以表现出二阶非线性响应。以前，科学家们认为，金刚石晶格的反转对称性质只能支持较弱的奇阶非线性光学效应，这取决于电场振幅提高到3、5等的幂次。但该团队发现，当引入颜色中心——所谓的氮空位(NV)中心时，钻石可以支持二阶非线性光学效应。在这种情况下，金刚石刚性晶格中的两个相邻的碳原子被一个氮原子和一个空位取代。这打破了反转对称，并允许偶序非线性过程发生，其中包括更有用的结果，按电场的平方缩放。“我们的工作使我们能够在大块钻石中产生强大的二阶非线性光学效应，如二次谐波的产生和电光效应，”资深作者Muneaki Hase教授说。

 

研究小组使用化学气相沉积的单晶钻石(来自6号元素)，杏耀注册注入额外的氮离子以促进NV中心的形成。当钻石被1350纳米的光激发时，他们观察到的发射光谱显示出清晰的二阶和三阶谐波峰(图1)。这些观测结果分别代表了两个或三个光子合并成一个更高能量的单个光子。“除了新的光子器件，钻石中NV中心的二阶非线性光学效应可能被用作电磁场量子传感的基础，”第一作者艾子tiaili Abulikemu博士说。由于钻石已经应用于工业应用，它们的优势是相对容易应用于光学应用。