我们的工作在Applied Physics Letters（应用物理快报）（论文链接：https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.5095864）中以“Nonlinear frequency conversion of vectorial optical fields with a Mach-Zehnder interferometer “为题，发表了利用MZ干涉仪实现矢量光场在非线性领域的频率转换。

众所周知，偏振是描述光场特性的一个重要的参数。过去科学家把更过的注意力放在标量光场，直至上世纪60年代矢量光场才由Snitzer教授提出。自此矢量光场由于其在激光加工、光操纵、光学成像等方面的潜在应用得到了广泛的关注。产生矢量光场的方法也是多种多样的，诸如空间光调制器、Q片、超表面等。然而，在过去的研究中，矢量光场的产生方法大多数集中在线性领域，直接由基频矢量光场到非线性矢量光场转换的研究甚少。

太极（左图）和三叶草（右图）在基频和倍频波段的矢量场分布

实验上，我们利用MZ干涉仪来实现基频矢量光场到倍频矢量光场的频率转换。由于MZ干涉仪的两个臂可以单独调节，这样就使得实验更具灵活性而且在一定程度上减弱了衍射带来的影响。本文中我们研究了拓扑荷数为3的矢量光场的非线性转换。此外，具有两个垂直偏正方向的非线性太极矢量场和三个不同偏振方向的非线性三叶草也在实验上得到证明，进一步说明了该方法的灵活性。由于MZ干涉仪两臂单独可调，这就为非线性矢量光场在超快领域的实现打下了良好的基础。