贵金属（包括金、银、铜等）由于其独特的表面等离子体效应和很强的非线性增强效应引起人们广泛的关注和研究。纳米颗粒的非线性光学特性对于其颗粒大小的变化十分敏感，研究这种尺寸效应不仅可以揭示其非线性效应的物理机制，还可以使人们通过选择特定的尺寸对其非线性效应进行调控来满足需要。

激光科学与技术研究部“ 超快激光”团队陆培祥教授、王凯博士等人对不同尺寸的金纳米颗粒阵列的超快非线性光学特性作了系统的实验研究。发现在一定的功率密度激发下，四种尺寸的颗粒呈现不同的非线性吸收特性，随着颗粒尺寸增加，非线性吸收过程由双光子吸收转变为饱和吸收。基于这种独特的尺寸效应，我们可以确定选择尺寸为100 nm左右的颗粒会得最好的品质因数（单光子和双光子品质因素为W~5和T~0.05），进一步优化金纳米颗粒阵列的超快非线性特性。
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 Express (Vol.18 2010: pp 13874–13879)上。