1月25日，美国化学学会旗下权威期刊Nano Letters在线发表了我组一项研究成果《Tungsten Disulfide–Gold Nanohole Hybrid Metasurfaces for Nonlinear Metalenses in the Visible Region》（Nano Letters 18,1344-1350(2018)）。纳米结构中的二次谐波具有信号稳定、波长可调谐、相干性好、快速响应和偏振敏感等诸多优点，被认为是一种具有重要应用前景的新型纳米相干光源。而如何提高纳米结构中二次谐波转换效率，同时对其进行多维度调控，是纳米光子学领域的研究热点之一。由于贵金属中的二阶非线性极化率非常小，常用的贵金属超构表面在高效率二次谐波的产生方面存在严重不足。针对此问题，我组王凯副教授等人原创性地提出贵金属纳米孔/单层二维材料复合超构表面的新方案，先利用贵金属超表面对入射的基频光相位进行调控，再和具有高的二阶非线性极化率的单层WS2作用产生二次谐波。基于这种复合超构表面，实现了不同焦距的非线性超透镜，其二次谐波效率比现有贵金属的提高2~3个数量级。更重要的是，由于贵金属纳米孔阵列仅负责基频光的调控，大大简化了其设计难度，该方案有望解决目前纳米尺度下二次谐波光场多维度调控中无法兼顾转换效率的难题，将有力地推动多功能的相干纳米光源在激光扫描显微成像、精密纳米探测和各种非线性微纳光学器件等中的应用。论文第一作者为陆培祥教授、王凯副教授指导的博士生陈嘉伟。

                    图. 基于金纳米孔/WS 单原子层的二次谐波超透镜示意图。