光波频率转换是非线性光学的基本议题。强场光波入射到非线性晶体后可以激发其倍频甚或高次谐频波。由于色散，入射光波和谐频波之间存在相速度差异，只有合理补偿这一相速度差异才能实现谐频波有效输出。铁电体非线性光子晶体可以利用其非线性介电系数空间周期调制用于实现准相位匹配，并补偿这一差异。

准相位匹配锥形辐射是一种特殊的频率转换光学现象，当激光在非线性光子晶体中传播时因散射基波在空间周期调制的铁电畴作用下与基波准相位匹配得以产生。这种现象产生的环形图案具有对称美，并在光学和物理相关领域具有重要应用，如非线性光学成像和纠缠光子的产生等。

璜塃老师 课题组近期就二维光子晶体中的该锥形辐射的大量集体效应进行了实验理论探索。研究结合实验观测，采用联合非线性Ewald构造并将其叠加在早先提出的Ewald壳模型的办法，形成了混合Ewald构造，成功用于解释在不同基波方向下准相位匹配谐波的演化以及增强的现象。另外，实验中观察到的锥形谐波的畸变可能提供了一种辅助方法来测量非线性光学晶体的双折射。

该研究以 “Conical quasi-phase-matching second harmonic generation in a 2D photonic crystal with hybrid Ewald geometric method”为题发表于SCI二区期刊Optics Express. 文章第一作者为数理学院2021级硕士研究生任昌平，通信作者为璜塃老师。

      文章全文链接：https://doi.org/10.1364/OE.517359