光学加密是信息领域研究的一个热点。目前通用的技术是采用结构色，对于一些特定的波长实现信息的加密。这种结构色的主要问题是过于简单，非常容易被破解。为解决这个问题，国际上开始采用更为复杂的技术进行相关的研究。
基于钙钛矿优异的非线性特性，设计了具有特定谐振波长的光栅式超构表面，从而增强了钙钛矿三光子上转换发光过程。只有当入射波长是共振波长时，编码信息“NANO”才可见。这一研究成果拓展了钙钛矿超构表面在高分辨率非线性彩色纳米印刷和光学编码领域的应用。深入研究发现，这种共振增强的三光子发光同样适用于4周期超构表面，对于整体信息加密的分辨率有着至关重要的作用。
图1 非线性彩色纳米印刷和光学编码超构表面
采用理论与实验相结合的研究方法。首先，通过数值模拟预测了不同周期钙钛矿光栅结构的反射光谱：当光栅周期从
850 nm
到
1000 nm
时，反射峰波长可从
1300 nm
蓝移至
1500 nm
。随后，利用电子束曝光和等离子体刻蚀技术，研究人员制备了对应的钙钛矿光栅结构，在白光照射下发现样品可显示相应波长的透射谐振。此外，在飞秒激光的照射下，钙钛矿光栅样品可产生多光子光致荧光特性；进一步增加泵浦光强，可使得钙钛矿光栅的发光增强；通过改变泵浦波长，钙钛矿光栅显示出了激发光选择的光致发光性能。该研究的意义在于打开了非线性光学加密的新窗口。未来的研究不仅可以采用波长调控，还可以控制偏振、强度、相位、以及轨道角动量等，为多维信息加密带来了新的途径。
