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本报讯（通讯员_武苑）2022年12月，美国光学学会会刊在2022年度光学进展中报道了我校吴强、陈志刚和许京军科研团队关于片上太赫兹频率转换和调控的一系列研究成果。本次入选的“芯片级太赫兹频率转换和调制”系列工作分别发表于《自然·通讯》（Nature Communications）、《光：科学与应用》（Light:Science&Applications）以及《激光与光子学评论》（Laser&PhotonicsReviews）等国际著名学术期刊。

紧凑的太赫兹片上通信技术和高速数据传输，可以使未来的人工智能、云技术以及新一代无线通讯技术成为可能。实现这些目标的一个关键挑战，是如何在高度集成的芯片上实现太赫兹波的产生、传输、调控和检测。近年来，南开大学团队发展了一种基于芯片级铌酸锂的太赫兹集成平台。本次报道对其中的部分技术进行了介绍，主要包括极高效的片上太赫兹频率转换和调谐技术（相比传统情形约提升5个数量级）、太赫兹波的“冻结相位”奇特传输现象（应用于非线性相位匹配设计）、太赫兹局域态的动态拓扑调控。此外还报道了实现太赫兹波强非线性、非线性计算等技术的理论基础——该团队提出的非线性黄昆方程。

这一系列成果为多功能集成芯片级设备中的太赫兹波产生、局域和探测开辟了一条途径，对于未来具有特征太赫兹指纹光谱的各种系统都有潜在的价值，也为未来太赫兹非线性计算、成像等应用提供了稳定和高度集成的多功能平台。利用受激声子极化激元实现的巨非线性效应，有望实现半导体中自旋量子比特的光学控制以及对各种离子晶体性质的高效调控。