自从激光器问世以来,非线性光学在众多领域获得了长足的进步,并逐渐成为现代光学的重要组成部分。在众多非线性光学效应中,三倍频(Third Harmonic Generation,THG)是较为常见和应用广泛的一员。已有的非线性光学实验中,为了提升光与物质相互作用强度,需要采用高功率的泵浦激光。另一方面,为了提升THG的转换效率,非线性晶体的尺寸往往较大。近年来,随着集成光电子器件的发展,在微纳尺寸实现光学非线性现象成为了人们关注的焦点。有一类金属微纳结构,它借助在介质和金属交界面产生的局域表面等离子体谐振(Local Surface Plasmon Resonance,LSPR),可以增强局域电磁场进而提升光与物质相互作用,从而实现光学非线性增强。LSPR的场增强作用可以降低对泵浦光功率的需求,但是金属材料固有的高吸收损耗与低损伤阈值等缺点限制了THG转化效率的提升。后来人们将目光转向全介质微纳结构,它较金属材料的光学吸收损耗降低了数个量级,同样具备良好的局域场增强性质。如今,人们已经使用各种介质微纳结构实现了非线性现象的增强。在本篇论文中,我们设计并制作了一种具有法诺谐振的硅光子晶体平板(Photonic Crystal Slab,PCS)。得益于法诺谐振带来的局域场增强作用和硅在近红外波段较强的三阶非线性性质,硅光子晶体平板中的THG信号增强了两个数量级。测得THG功率最高为32 nW,相应的转化效率为2.1×10。此外,我们还研究了THG的功率依赖性,并通过改变硅PCS的结构参数研究了THG的可调谐性。