通常情况下，非线性切伦科夫辐射的强度受到非线性介质结构中二阶非线性系数跃变的影响。例如，在畴反转结构中二阶非线性系数由-1到1的跃变，在非线性晶体的表面二阶非线性系数由1到0的跃变。利用基频光及其反射光构成的和频非线性极化波，可以在非线性晶体的表面得到增强的非线性切伦科夫辐射。这一倍频模式相比畴壁上产生的非线性切伦科夫辐射具有更好的光束质量，具有超短脉冲测量等潜在的应用价值。

我们利用傍轴耦合波方程，得到了一维非线性光子晶体表面产生的倍频光强度分布的表达式，并在实验上研究了非线性切伦科夫辐射的性质。相比体介质晶体的表面，周期极化引入的倒格矢将丰富非线性过程，产生了不同阶数、不同角度的切伦科夫辐射。基频光在表面反射时，入射光波矢、反射光波矢以及倒格矢共同决定了非线性极化波，为非线性过程提供了灵活的相位匹配模式。通过改变基频光入射角度，可以使不同阶数的切伦科夫辐射满足完全位相匹配条件，在特定角度实现倍频光的增强。

文章发表在OPTICS EXPRESS 25,12, 13897-13902 (2017)