对实现高效率、快速响应的全光开关的要求使人们努力寻找一种具有高非线性系数和超快响应时间的非线性材料。贵金属（包括金、银、铜等）由于其独特的表面等离子体效应和可控的光学特性引起人们广泛的关注和研究。

激光科学与技术研究部陆培祥教授领导的“ 超快激光”团队对金纳米颗粒阵列的超快非线性光学特性作了深入的实验研究。最近，陆培祥教授、王凯博士等人在对周期性金纳米颗粒阵列的研究中，随着激发功率密度的增加，发现非线性吸收过程由双光子吸收转变为饱和吸收的新现象。根据已发表的文献，这是首次在贵金属中发现这种独特的非线性响应机制的转换过程，而且实验测得的单光子和双光子品质因素W=5.1和T=0.11，表明该非线性转变过程具备高效率、低损耗的特点，满足全光开关（W>1，T<1 ）的要求，有望实现高效率的超快全光开关。

该项研究工作得到国家自然科学基金和国家重大基础研究计划973项目的支持，研究结果发表在Optics Letters（Vol. 35, No. 10, 2010: pp1560-1562）上。论文评阅人认为，上述研究成果是 “ presents a high quality experimental work with promising results including high enough figure of merit of the nonlinear material.”