非线性光学超构表面是一种厚度小于波长的人工材料，可同时实现非线性频率转换和谐波光场的波前调控，在多功能的新型微纳相干光源、集成非线性光子器件等中有潜在应用价值。在之前的报道中，绝大部分的非线性光学超构表面都是基于非线性Pancharatnam-Berry相位（又称几何相位）。该方法具有简单易行、鲁棒性好的优点，但受其调控原理和加工精度的限制，其调控效率较低，特别是在对谐波光场的多维度联合调控（如振幅-相位）等方面具有一定困难，目前还未见相关报道。针对这个问题，王凯教授、陆培祥教授课题组首次提出了共振型复合非线性超构表面的新方案，成功实现了二次谐波（Second-harmonic，SH）光场的高效产生和振幅-相位联合调控。先利用“V”型金纳米孔阵列调控基频光场的振幅和相位，再和具有高的二阶非线性极化率的单层WS₂作用产生SH光束。通过设计“V”金纳米孔的结构参数即可实现对出射SH光场的振幅和相位的精密调控，同时金纳米孔中局域场增强效应可进一步增强其SH转换效率。实验上获得了具有4阶振幅-共振相位联合调控的SH全息成像，与纯相位调控的结果相比在成像质量、信噪比等方面都有了显著提高，其SH调控效率和转换效率分别提高到75%和10^-6。该工作为多功能的非线性超构表面（振幅-相位-频率）开启了新的道路，在全息显示、光信息安全和多功能非线性微纳光学器件等领域具有较大的应用前景。

该工作发表在Laser & Photonics Reviews, 2021, 2100031. (https://doi.org/10.1002/lpor.202100031), 第一作者为王炳霞博士后，王凯教授和陆培祥教授为共同通讯作者，该工作受到国家自然科学基金项目（91850113,11774115,12021004和11904271）和973课题（2014CB921301）等的支持。

Au-WS₂共振型复合非线性光学超构表面示意图，可通过设计V型孔的几何参数控制出射SH光场的振幅和相位；右上插图为相位-振幅联合调控和纯相位调控的SH全息图对比。