本报讯（通讯员/雷世菁）近日，中山大学物理学院、光电材料与技术全国重点实验室王雪华、刘进教授团队与中国科学技术大学董春华教授团队合作，提出并开发了基于非线性切伦科夫辐射（NCR）机制的纳米光子芯片—自由空间接口新范式，实现了片上非线性过程由单一频率转换拓展至结构光的多自由度调控，为推动片上非线性结构光场调控提供了新路径。
研究通过进一步开发新机制、新方法，利用二阶和三阶非线性协同作用，借助铌酸锂薄膜（TFLN）各项异性的非线性系数张量和微环腔增强的NCR效应，实现了非线性结构光学涡旋的空间分布、偏振态、发射波长、拓扑荷以及时空波包等多个维度上的可重构调控。在连续光激发下，该平台首次实现了基于非线性光学产生的可调谐光学斯格明子拓扑态和超过150 nm的近可见光光学频率梳，并携带高达360阶OAM模式出射，创造了新纪录。该研究是首次在近可见光波段实现多维度复杂光场联合调控，为结构光与集成非线性光学的融合提供了新路径，有望推动片上多维光场调控与时空光子学的发展。