三次谐波产生（THG）的电气控制可以在单层石墨烯中获得。 在THG中，三个低频光子（显示为红色）相加以生成一个高频光子（显示为蓝色）。

　　石墨烯旗舰公司的研究人员首次在石墨烯中展示了门控可调谐三次谐波产生（THG），这是石墨烯中心联合协调研究计划。 Graphene旗舰合作伙伴University of Cambridge（英国剑桥）与意大利米兰Politecnico di Milano（意大利米兰）和Genova（意大利热那亚）的IIT-Istituto Italiano di Tecnologia合作领导的这项研究可以使片上宽带光开关用于光学系统中的数据传输。
　　当高强度光与非线性光学材料相互作用时会发生光谐波产生。 THG产生三倍于入射光子能量的光子。 THG利用来自激光器和材料的高强度光之间的非线性相互作用。 原则上，所有材料都可以通过THG产生新的光频率; 然而，这个过程的效率通常很小，不能从外部控制。 石墨烯具有强光/物质相互作用和强烈的三阶非线性响应，因此为THG提供了巨大的潜力。
　　研究人员首次在实验上证明了石墨烯中可调谐的THG，或换句话说，石墨烯非线性光学响应的电控制。 这可以启用门控可调开关和变频器等应用。 研究人员表明，石墨烯中强大的THG可以通过外部电场控制，并且在超宽带宽上也可以提高效率。
　　“我们的工作表明，通过调节施加的电场，石墨烯中的三次谐波产生效率可以提高10倍以上，”剑桥大学剑桥石墨烯中心的Giancarlo Soavi说。
　　目前有商业设备在光谱学中使用光学开关的非线性光学器件。 但是，使用石墨烯作为THG可以集成到在超宽带宽上工作的设备中。“我们最初的研究证明了这种方法的可行性，所以现在我们想要接近生产光纤和波导集成器件，”Soavi说。

　　来源：光粒网