非線形メタサーフェス：非線形光学におけるパラダイムシフト

周波数変換プロセス、例えば第二および第三調和生成は、非線形光学において一般的に実現され、フォトニクス、化学、材料科学、バイオセンシングへの応用の機会を提供します。自然材料の本質的に弱い非線形応答を考慮すると、重要な非線形応答を実現するためには、光学的に大きなサンプルと複雑な位相整合技術が通常必要です。より小さな体積で同様の効果を生み出すために、現在の研究は、中程度の入力強度で強化された光学的非線形性を持つ新しい材料の合成の探求に専念しています。特に、人工材料、メタマテリアル、メタサーフェスの非線形特性をエンジニアリングするためのいくつかのアプローチが導入されています。ここでは、プラズモニックおよび高屈折率誘電体共鳴器に基づく超薄メタサーフェスからの高調波生成に特に重要な、スケールの小さい非線形光学の最前線の現状をレビューします。また、生成された非線形波の光波前をメタサーフェスを使用して制御する最近の進展についても論じます。最後に、超薄メタサーフェスにおける非線形性を強化するための実行可能なアプローチを比較し、この刺激的な研究分野の将来の発展についての展望を提供します。