准相位匹配在光参量、量子信息和电磁波调控上的应用

非线性光学晶体中二阶非线性系数的调制能补偿光参量过程中由于色散效应引起的相位失配，使得光参量过程在"准相位匹配"(QPM)条件下获得有效的增强。准相位匹配一维光学超晶格在激光变频和非线性光学研究方面获得了巨大的成功。本项目拟将准相位匹配的研究扩展至二维、三维结构，重点在二维光学超晶格中研究准相位匹配共线与非共线、简并和非简并光参量产生与放大，它们的频率调谐特性、增益特性、所产生的光子对的相干性、纠缠性和作为高亮度光子纠缠源的可行性。在二维结构的参量上转换方面将通过级联参量过程，产生全固态高效蓝紫或紫外激光。同时，将准相位区配原理和超晶格结构推广到压电、压磁及压电压磁复合超晶格和其他微结构材料，通过压电、压磁效应和晶体材料的本征元激发，实现对电磁波的调控和负折射效应，探索制备左手材料的新途经。通过交叉，取得一批创新成果和科学发现, 开拓准相位匹配新的应用领域，并研制出若干实用化器件。