Composites consisting of metal nanoparticles (NPs) embedded in dielectric media may present large nonlinear optical response due to electronic transitions in the NPs. When the metal NPs are suspended in liquids or embedded in solid substrates, the obtained composites may present high-order optical nonlinearities (HON) beyond the third-order nonlinearity, usually studied for most materials. Moreover, it is observed that the magnitude and phase of the effective high-order susceptibilities can be controlled by adjusting the light intensity, I, and the volume filling fraction, f, occupied by the NPs. Therefore, the sensitivity to the values of I and f allowed the development of a nonlinearity management procedure for investigation and control of various phenomena, such as self- and cross-phase modulation, spatial modulation instability, as well as bright and vortex solitons stabilization, in media presenting relevant third-, fifth-, and seventh-order susceptibilities. As a consequence, it is reviewed in this paper how the exploitation of HON in metal–dielectric nanocomposites may reveal new ways for optimization of all-optical switching devices, light-by-light guiding, as well as the control of solitons propagation for long distances. Also, theoretical proposals and experimental works by several authors are reviewed that may open the possibility to identify new high-order phenomena by applying the nonlinearity management procedure. Therefore, the paper is focused on the properties of metal nanocomposites and demonstrates that these plasmonic composites are versatile platforms for high-order nonlinear optical studies.

中文翻译：

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等离子体纳米复合材料中的高阶光学非线性——综述

由于纳米颗粒中的电子跃迁，由嵌入介电介质中的金属纳米颗粒 (NP) 组成的复合材料可能会呈现出较大的非线性光学响应。当金属纳米颗粒悬浮在液体中或嵌入固体基质中时，所获得的复合材料可能会呈现超出三阶非线性的高阶光学非线性（HON），这通常对大多数材料进行研究。此外，观察到有效高阶磁化率的幅度和相位可以通过调整光强度 I 和纳米颗粒占据的体积填充率 f 来控制。因此，对 I 和 f 值的敏感性允许开发用于调查和控制各种现象的非线性管理程序，例如自相位调制和交叉相位调制、空间调制不稳定性、以及明亮和涡旋孤子稳定，在媒体中呈现相关的三阶、五阶和七阶磁化率。因此，本文综述了 HON 在金属-电介质纳米复合材料中的开发如何揭示优化全光开关器件、逐光导引以及控制孤子长时间传播的新方法。距离。此外，还审查了几位作者的理论建议和实验工作，它们可能会通过应用非线性管理程序来识别新的高阶现象。因此，本文重点研究金属纳米复合材料的特性，并证明这些等离子体复合材料是用于高阶非线性光学研究的通用平台。在呈现相关三阶、五阶和七阶磁化率的媒体中。因此，本文综述了 HON 在金属-电介质纳米复合材料中的开发如何揭示优化全光开关器件、逐光导引以及控制孤子长时间传播的新方法。距离。此外，还审查了几位作者的理论建议和实验工作，它们可能会通过应用非线性管理程序来识别新的高阶现象。因此，本文重点研究金属纳米复合材料的特性，并证明这些等离子体复合材料是用于高阶非线性光学研究的通用平台。在呈现相关三阶、五阶和七阶磁化率的媒体中。因此，本文综述了 HON 在金属-电介质纳米复合材料中的开发如何揭示优化全光开关器件、逐光导引以及控制孤子长时间传播的新方法。距离。此外，还审查了几位作者的理论建议和实验工作，它们可能会通过应用非线性管理程序来识别新的高阶现象。因此，本文重点研究金属纳米复合材料的特性，并证明这些等离子体复合材料是用于高阶非线性光学研究的通用平台。本文综述了 HON 在金属-电介质纳米复合材料中的开发如何揭示优化全光开关器件、逐光引导以及控制孤子长距离传播的新方法。此外，还审查了几位作者的理论建议和实验工作，它们可能会通过应用非线性管理程序来识别新的高阶现象。因此，本文重点研究金属纳米复合材料的特性，并证明这些等离子体复合材料是用于高阶非线性光学研究的通用平台。本文综述了 HON 在金属-电介质纳米复合材料中的开发如何揭示优化全光开关器件、逐光引导以及控制孤子长距离传播的新方法。此外，还审查了几位作者的理论建议和实验工作，它们可能会通过应用非线性管理程序来识别新的高阶现象。因此，本文重点研究金属纳米复合材料的特性，并证明这些等离子体复合材料是用于高阶非线性光学研究的通用平台。回顾了几位作者的理论建议和实验工作，它们可能会通过应用非线性管理程序来识别新的高阶现象。因此，本文重点研究金属纳米复合材料的特性，并证明这些等离子体复合材料是用于高阶非线性光学研究的通用平台。回顾了几位作者的理论建议和实验工作，它们可能会通过应用非线性管理程序来识别新的高阶现象。因此，本文重点研究金属纳米复合材料的特性，并证明这些等离子体复合材料是用于高阶非线性光学研究的通用平台。