近日，bevictor伟德官网本科生陈子烨，在王占山和程鑫彬团队的江涛与黄迪两位教师的指导下，参与完成两项二维材料非线性光学领域研究。相关成果先后发表于Nature Portfolio 旗下期刊《npj纳米光子学》(npj Nanophotonics)和Cell Press旗下期刊《牛顿》(Newton)。其中，陈子烨为《npj Nanophotonics》研究论文共同第一作者，及《Newton》前瞻性文章第二作者。

二维材料具有原子级薄层结构、高效的光与物质相互作用，且拥有丰富的准粒子体系、能谷和自旋自由度等特性，为新型量子效应探究与微纳光子器件研发提供了优质研究载体与技术平台。非线性光学效应不仅能够实现入射光的频率转换，还可以通过相干信号记录材料中极快的量子动力学演化过程。因此，进一步厘清非线性光学过程中材料结构、光学共振和本征吸收的独立作用机制，推动相关技术由“被动探测”走向“主动调控”，是该领域持续关注的重要问题。

研究团队发表于《npj Nanophotonics》的论文《Modulating nonlinear optical responses in 3R-MoS₂ Fabry-Pérot microcavities》，以菱方堆垛的3R相二硫化钼（3R-MoS₂）为研究对象。3R相二硫化钼（3R-MoS₂）具有较高的折射率，可在材料内部激发出显著的法布里-珀罗（Fabry-Pérot,FP）共振效应。该效应源于光子在晶片介质内部的多次反射与相干干涉作用，使局域光场强度及谐波输出特性随晶片厚度和入射光波长呈现出明显的规律性演化特征。

图 1. 3R-MoS₂天然FP微腔的线性光学响应

研究团队采用宽带反射光谱结合传输矩阵模型，对不同厚度的 3R-MoS₂晶片完成无损光学标定，并系统对比了二次谐波产生（SHG）与三次谐波产生（THG）的光谱演化规律。结果表明，非线性光响应由基频光FP共振、谐波光FP共振和材料本征吸收三种因素共同决定。当谐波光子能量小于材料带隙、吸收较弱时，基频与谐波腔模协同作用，使SHG演化规律出现复杂的共振分支，实验测得SHG强度比最高可达99；当THG或短波长SHG光子能量大于材料带隙时，强吸收会抑制谐波腔模，非线性响应主要由基频FP共振调制。该工作有效区分了几何腔效应与材料吸收效应，为基于范德华晶体设计紧凑型、多波段非线性光源和片上光子器件提供了新思路。

图 2. 不同晶片厚度下SHG非线性光谱的实验结果与理论计算，以及腔体诱导的显著调制

研究团队发表于《Newton》的前瞻性文章《Quantum control in 2D materials via ultrafast nonlinear optics》，系统梳理了超快非线性光学在二维材料量子态探测与调控方面的最新进展。二维材料中的相干演化和多体互作用过程通常发生在飞秒时间尺度，传统线性光学往往只能获得体系的平均响应；而超快非线性光学信号来自量子态之间的相干叠加，可直接记录其瞬态演化过程。

研究指出，在光学信号探测维度方面，二次谐波产生、和频产生、四波混频、二维相干光谱和高次谐波产生等技术，可有效解析激子动力学、谷极化、量子相干、极化子相互作用以及电子能带结构等关键过程。在主动光学调控维度方面，通过精准调控超快光场的偏振、相位、波形和强度等，可动态改变材料对称性、准粒子量子相位与能级结构，并借助Floquet能带工程和光学Stark效应诱导非平衡量子态。文章进一步展望了超快非线性技术在莫尔超晶格强关联物理、新型量子器件与光计算、超快非线性过程成像，以及近场和远场协同光学调控等方向的应用潜力与发展前景。

图 3. 二维材料超快非线性光学的探测、操控及未来发展方向

从具体科学问题的研究到前沿领域的系统梳理，陈子烨同学在两项工作中，获得了持续性的科研锻炼。在《npj Nanophotonics》工作中，他作为共同第一作者全程参与了课题构思、论文写作和数据分析，完成了不同厚度样品的线性反射、SHG与THG光谱及其与理论结果的相互印证。在《Newton》文章中，他协助博士生云田田承担初稿写作，围绕超快非线性光学的探测和调控功能开展文献调研与学术表达，并绘制了契合文章逻辑的示意图。这两项研究使他在文献阅读、科学问题凝练、数据理解和规范写作等方面得到系统训练，也体现了学院依托物理学拔尖学生培养基地，引导本科生尽早进入课题组、在真实研究问题中提升创新能力的扎实培养路径。

陈子烨同学自本科一年级起便在江涛、黄迪两位教师的指导下参与科创训练。他与团队共同完成的“一种新型偏振二次谐波晶向表征系统”项目，在第十届全国大学生物理实验竞赛中荣获一等奖。以此为起点，他逐步从实验方案执行和光学表征拓展到二维材料非线性光学前沿研究。在bevictor伟德官网的学习和研究过程中，他在文献阅读、科学问题凝练、数据理解和规范表达等方面的能力都得到了系统提升。

韦德官方网站为上述两篇论文的第一完成单位。《npj Nanophotonics》文章中，韦德官方网站宋仁康、陈子烨、徐俊波为共同第一作者，徐俊波、黄迪、江涛为通讯作者，其中博士生徐俊波也是自本科大二期间就进入本团队开展科创研究，至今已经发表四篇高水平学术论文；《Newton》文章中，韦德官方网站博士生云田田为第一作者，陈子烨为第二作者，江涛、黄迪为通讯作者。上述工作的开展也体现了团队近年来构建的广泛国际合作，参与作者包括了俄罗斯圣光机大学Vasily Kravtsov教授、韩国庆熙大学Junho Choi教授和韩国嘉泉大学Woojoo Lee教授。相关研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科学技术委员会、上海市“曙光计划”及韩国国家研究基金会项目等支持。

论文链接：

1.https://doi.org/10.1038/s44310-026-00136-2

2.https://doi.org/10.1016/j.newton.2026.100402