二维材料中新的“双共振法”可以促进光子学领域的发展。

光子学，操纵光的科学，可以导致先进的光学设备的发展，但是光子的有效产生一直是一个挑战。

韩国大邱庆博科技研究所的科学家们开发了一种新的工艺，提供了二维材料中光子产生的超快过程。这一过程可以为光子学领域先进光学器件的发展提供潜在的动力。

光子学，或者说操纵光的科学，在现代电子学中有着各种各样的应用，例如在信息技术、半导体和以健康为基础的设备。因此，全球研究人员一直致力于寻找新的方法来刺激光子学领域的进步。但是，挑战在于按预期优化“光子生成”过程，这对于所有基于光子学的应用来说都是至关重要的。

最近发表在纳米字母的一项研究中，由J.D.Lee教授领导的大邱庆博科学技术研究所(DGIST)的一组研究人员开发了一种新的机制，以最大限度地提高二维材料中光子转换的效率。科学家们通过探索一种叫做“非线性二次谐波产生”(Shg)的方法实现了这一目标，这是一种光学过程，其中两个同频率的光子与一个非线性物质相互作用，产生一个新的光子，其能量是能量的两倍，从而导致倍频。光子的有效产生是发展光子器件的关键部分。“在我们的研究中，我们开发了一种原子层材料中光子转换的超快过程，以创新基于光子学的应用”。

在他们的研究中，科学家们把重点放在了一种叫做WSe2的二维材料上，因为它具有有趣的波段特性。例如，这种物质由各种“共振点”组成，它们对被称为“光子”的光粒子的吸收反应灵敏。李教授说：“我们专注于WSe2的这一特性，并揭示了通过最大化的双共振模式来转换光子中的”颜色“的新过程。”

在SHG的基础上，研究人员提出了一种名为“双共振光学和频率产生”(SFG)的新方法，在该方法中，他们分别选择了WSe2中的两个共振点，称为A和D激子。使用这种方法，研究人员发现，当用两个激发脉冲(ω1和ω2)照射WSE 2时，其中一个脉冲(ω1)调谐到A激子，其和频率(ω1+ω2)调谐到D激子时，信号比单谐振模高20倍！不仅如此，在相同的条件下，这种方法产生的强度比SHG高一个数量级。这些发现随后被各种技术所证实，包括密度泛函理论和光学实验。李教授说：“我们提出的双共振sfg方法不仅为非线性光谱和微观方法提供了新的科学见解，而且还为使用二维半导体的非线性光学和技术提供了新的科学见解。”

这些发现显示出发展先进光子器件的巨大潜力。李教授总结道：“我们的研究可能会把基于光子学的应用提升到更高的水平，例如，在不久的将来，通过更好的光学成像仪器，可以提供更便宜的诊断方法。”