近日，我室研究生胡效康（第一作者）、盛艳研究员和赵如薇博士（共同通讯作者）在期刊Optics Letters（IF=3.56）上在线发表了题为“Nonlinear generation of an optical bottle beam in domain-engineered ferroelectric crystals”的论文，文章链接：https://opg.optica.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-48-21-5527。

       光镊技术是操纵微粒的重要工具，具有精确操纵的优势，可以达到无损伤操作微粒的目的，在研究新型光镊技术的过程中，研究者发现了一类特殊的光场模式局域空心光束(BottleBeam)，局域空心光束的定义是在光束传播方向上存在着光强很小甚至光强为零的三维闭合空间，类似于一个特殊的密闭容器。大量科研人员利用线性光场调制的方法产生局域空心光束，但是存在单一波长的限制，而本研究采用非线性波前调制的方法，利用非线性光子晶体产生二次谐波局域空心光束。

       在本研究中，将基本高斯光束、LG00和LG02三光束进行干涉，利用非线性计算全息法生成环形非线性光栅。利用近红外飞秒激光诱导铁电畴反转技术，将非线性光栅结构写入到铌酸锶钡晶体中。如图1所示在实验上以高斯光束为基频光入射，观察到中心强度为零的二次谐波局域空心光束，中心空洞在空间任意方向均被强光包围，最后对生成的局域空心光束进行质量表征，如图2所示，可以发现与理论设计相比具有较好的一致性。本工作是局域空心光束的非线性产生方面的重要成果，对推动倍频局域空心光束的应用具有积极意义。

图1 理论和实验上二次谐波局域空心光束的光强分布图

图2 光学二次谐波局域空心光束的质量表征