本文是利用强耦合微腔波导实现基频电场的增强，实现非线性材料的超瑞利散射，从而得到高效倍频的工作。当基频光通过自由空间耦合进入毛细管时，基频光电场可获得极大增强，在毛细管中的非线性材料粒子会经历超瑞利散射。每个极化粒子都有自身辐射，在毛细管一端探测到的总倍频信号是每个极化粒子产生的倍频信号的叠加。

利用自由空间耦合技术，实验中可以将高达99%以上的基频连续光耦合进入波导中。基频光会在微腔的导波层中激发超高阶导模，并会在很小的区域被束缚产生高频震荡，导致其电场强度由于局域振荡而增强。增强的基频波与铌酸锂颗粒相互作用而产生超瑞利散射，产生的高次谐波在横向上传输并被放大，最终从毛细管的端口可以观察到倍频光，实验测得归一化转换效率为0.032%/W。本文研究并分析了产生倍频光的强度和铌酸锂粒子浓度、基频光强度等的关系。

图(a)-(f)强耦合微腔波导的结构及电场分布；图(g)实验装置图

该成果发表在 “Beiyi Zhang, Hailang Dai and Xianfeng Chen, Hyper-Rayleigh scattering in a strong coupling micro-cavity waveguide, Opt. Lett. 46(3), 584-587(2021)

论文链接：https://doi.org/10.1364/OL.411384