激光出現(xiàn)后的短短的幾年內(nèi)，人們觀察到許多用過去的光學(xué)理論無法解釋的新效應(yīng)。為了解釋這些新效應(yīng)，產(chǎn)生了非線性光學(xué)理論。非線性光學(xué)是現(xiàn)代光學(xué)的一個分支，研究介質(zhì)在強相干光作用下產(chǎn)生的非線性現(xiàn)象，在顯微鏡，全光數(shù)據(jù)處理，和量子信息領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用。然而，即使在強激光的照射下，有些非線性光學(xué)材料經(jīng)常表現(xiàn)弱的非線性光學(xué)性能。

近日由加拿大、美國、墨西哥組成的研究團隊在zui近出版的《Science》上撰文指出，氧化銦錫（ITO）可以獲得高于其他材料非線性性能，有望未來在多個光子學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。該團隊發(fā)現(xiàn)，常用于觸摸屏和飛機窗戶的材料ITO能獲得特別高的光學(xué)非線性。在某些條件下，ITO樣本獲得的光學(xué)非線性程度可超過其他材料數(shù)百倍。

研究已經(jīng)表明，薄的ITO薄膜在ENZ波長下具有非常大的超快三階非線性效應(yīng)，此外，它能夠獲得大的折射率的光學(xué)感應(yīng)變化。

研究結(jié)果對非線性光學(xué)響應(yīng)只是擾動的線性響應(yīng)這個概念提出了一個挑戰(zhàn)。

圖 ITO（A）波長與非線性有效折射率n2(eff)的關(guān)系（B）波長與有效非線性衰減常數(shù)β(eff)的關(guān)系（C）入射角與n2(eff)、β(eff)的關(guān)系（D）標準化的透射率瞬時變化(ΔT)

這項新研究中，ITO在360飛秒內(nèi)（1飛秒=10-15秒）就恢復(fù)了其zui初的折射率，該研究的通訊作者伊斯雷爾·德利昂（Israel De Leon）解釋道，這一特定條件與波長約為1.2微米的光有關(guān)，該光波介于可見光與波長為1.5微米的光之間，對光子通訊意義重大。