近日，我院梁毅老师指导的大学生创新训练项目团队在光束非线性自聚焦传输方面的研究取得进展，相继在物理类SCI期刊《Optik》（JCR二区）和《Optics Communication》上发表了相关文章，题目分别为"Quantitative analysis of the synthetic food colorants with optical nonlinearity"，"Tunable surface plasmonic resonance and infrared self-focusing propagation in CuxS nanoparticles suspensions"。

自聚焦（self-focusing）是指某些介质受强光照射时，材料折射率发生与光强相关的变化，最终使得光束如同经过透镜一样自行汇聚的现象。研究团队对悬浮液浓度、输入光束功率和食品染料种类、硫化亚铜纳米悬浮液成分配比的定性分析表明，532nm 高斯光束在五种广泛使用的染色剂悬浮液中存在明显非线性自聚焦现象，1064nm光可以在等离子共振波长位于红外波段的硫化亚铜纳米液中实现明显的非线性自聚焦传输。前种主要归因于热效应引起的焦点偏移。特别是，诱惑红染色剂悬浮液具有使得532 nm 激光自聚焦传播长达 5 cm 的最佳非线性性能。通过研究五种食品染料的光学吸收和光学非线性（包括非线性折射率和吸收系数），进一步解释了它们自聚焦效应的显著差异；后一种归因于等离子共振吸收不同，引起光镊力对纳米颗粒操控不同，形成颗粒空间分布不同，导致折射率中间分布大，边上弱，从而形成非线性自聚焦。这些工作为具有光学非线性的合成食品着色剂的定量分析提供了系统研究，证明了硫化亚铜悬浮液中的强非线性自聚焦传播和高非线性折射率。这在具有软物质的非线性光学中具有潜在的应用。

图1 食品染色剂悬浮液中的非线性自聚焦传输

工作得到了国家自然科学基金（基金号：11604058）、广西自然科学基金（基金号：2020GXNSFAA297041、2020GXNSFAA238043、2020GXNSFDA238004）、四川省自然科学基金（基金号：23NSFSC0415）、中央高校基本科研业务费（ZYGX2020J010），弱光非线性光子学教育部重点实验室开放项目（OS22-1），以及国家级创新训练项目的支持（202110593082）。

论文一作者：黄俊榕，林新宇，黄思路（共同一作；本科生），姚明月（硕士生），宁冬玲（硕士生），陈凯健（硕士生），张佩羽（硕士生），洪佩龙（通讯作者），梁毅（通讯作者）。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2023.170653

论文二作者：姚明月（硕士生），宁冬玲（硕士生），林新宇（本科生），黄俊榕（本科生），黄思路（本科生），林涛（通讯作者），邹炳锁，洪佩龙，梁毅（通讯作者）。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.optcom.2022.128992