非線性光學(xué)物理

內(nèi)容概要

本書共分十二章：第一章是總論，第二章將建立起非線性光學(xué)的宏觀架構(gòu)，亦即對(duì)非線性極化的產(chǎn)生，表示方式及其特性作統(tǒng)一的宏觀描述，并導(dǎo)出用以計(jì)論在介質(zhì)中光波之間相互作用的所謂耦合波方程。第三章是以分立能級(jí)體系為對(duì)象，討論如何獲得以電子過程為機(jī)制的非線性極化率的微觀表示。這兩章是了解以后各章的基礎(chǔ)。接下來的兩章將討論二階變頻和參量效應(yīng)。其中，第四章著重在傳統(tǒng)晶體；第五章除介紹非線性系數(shù)測(cè)量外，著重在光學(xué)超晶格和光感生光學(xué)非線性的討論。介紹三階非線性光學(xué)過程用了三章篇幅。其中，第六章討論三次諧波與四波混頻；第八章討論光感生折射率變化及與之有關(guān)的效應(yīng)，包括光克爾(Kerr)效應(yīng)、光感生偏振態(tài)變化、自聚焦與自相位調(diào)制、光感生光柵及光學(xué)雙穩(wěn)行為等；而第七章則介紹在四波混頻共振增強(qiáng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的四波混頻光譜術(shù)。受激光散射本來范圍很廣，但本書只用了第九章一章介紹最典型的兩種，即受激拉曼(Raman)和受激布里淵(Brillouin)散射，而對(duì)前者也只著重討論各種理論處理方法。光折變非線性光學(xué)在20世紀(jì)90年代以來成為非線性光學(xué)的研究熱點(diǎn)，第十章和第十一章將介紹這方面的發(fā)展。其中，第十章著重討論光折變效應(yīng)的微觀過程和機(jī)制；第十一章則著重討論其特有的各種非線性光學(xué)效應(yīng)。最后，在第十二章介紹相干瞬態(tài)光學(xué)效應(yīng)，并且在瞬態(tài)四波混頻理論框架下討論相干瞬態(tài)光學(xué)效應(yīng)與四波混頻的統(tǒng)一；在此基礎(chǔ)上還介紹了用非相干光進(jìn)行相干瞬態(tài)過程研究的進(jìn)展。

作者簡介

葉佩弦，中國科學(xué)院物理研究所研究員、博士生導(dǎo)師。1934年生于廣東，1956年畢業(yè)于東北人民大學(xué)物理系。長期從事非線性光學(xué)與激光光譜學(xué)的科研和教學(xué)工作，在國內(nèi)外發(fā)表研究論文200余篇，主編《非線性光學(xué)》(中國科學(xué)技術(shù)出版社，1999)。曾獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(1991)、國家自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)(1995)、中國科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(1991)、第二屆饒毓泰物理獎(jiǎng)(1990～1991)、北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(2002)等。1982年在美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校做訪問學(xué)者；1990—1991年在美國紐約市立大學(xué)超快激光與光譜研究所及加拿大Laval大學(xué)物理系做訪問教授；1998～2002年多次應(yīng)邀作為客座教授在臺(tái)灣“中央大學(xué)”光電科學(xué)研究所講學(xué)。被聘為Journal ofNonlinear Optical Physics&Materials期刊的國際編委。

書籍目錄

第一章 緒論  1.1  光場(chǎng)中的非簡諧振子  1.2　非線性光學(xué)梗概  1.3　非線性光學(xué)發(fā)展的歷史回顧  1.4　非線性介質(zhì)中的波動(dòng)方程　參考文獻(xiàn)第二章 非線性光學(xué)的宏觀架構(gòu)  2.1　引言  2.2　介質(zhì)對(duì)光場(chǎng)的非線性響應(yīng)  2.3　非線性極化的宏觀表示  2.4　非線性極化率張量的對(duì)稱性  2.5　關(guān)于非線性極化率表示的一些說明  2.6　非線性介質(zhì)的耦合波方程  2.7　振幅隨時(shí)間變化的非線性傳播方程　參考文獻(xiàn)第三章 非線性極化率的微觀表示  3.1　計(jì)算極化率的密度矩陣法  3.2　光場(chǎng)感生(非線性)極化的物理圖像  3.3　雙費(fèi)恩曼圖法  3.4　非線性極化率的共振增強(qiáng)  3.5　局域場(chǎng)修正因子　參考文獻(xiàn)第四章 光學(xué)二次諧波與參量變頻(一)  4.1　光在各向異性介質(zhì)中的傳播特性  4.2　晶體中的有效非線性系數(shù)  4.3　光學(xué)二次諧波產(chǎn)生  4.4　光學(xué)和頻  4.5　非線性光學(xué)中的相位匹配  4.6　光學(xué)參量放大與振蕩  4.7　光學(xué)參量振蕩的頻率調(diào)諧　參考文獻(xiàn)第五章 光學(xué)二次諧波與參量變頻(二)  5.1　Maker條紋與非線性系數(shù)測(cè)量  5.2　表面(界面)對(duì)二階非線性光學(xué)效應(yīng)的影響  5.3　準(zhǔn)相位匹配與光學(xué)超晶格  5.4　光場(chǎng)感生的二階光學(xué)非線性　參考文獻(xiàn)第六章 三次諧波與四波混頻  6.1　氣體和原子蒸汽中的三次諧波  6.2　四波混頻與可調(diào)諧紅外及紫外相干光產(chǎn)生  6.3　光學(xué)相位共軛  6.4　簡并與近簡并四波混頻  6.5　簡并四波混頻的等效光柵衍射分析法  6.6　三階非線性的分子重新取向機(jī)制  6.7　四波混頻與物質(zhì)研究　參考文獻(xiàn)第七章 四波混頻光譜術(shù)  7.1　CARs與偏振CARS光譜術(shù)  7.2　激發(fā)態(tài)的相干拉曼光譜術(shù)  7.3　簡并四波混頻的共振行為　  7.4　拉曼增強(qiáng)的近簡并四波混頻  7.5　瞬態(tài)四波混頻與弛豫參數(shù)測(cè)量　參考文獻(xiàn)第八章 光感生折射率變化及其相關(guān)效應(yīng)  8.1　光感生折射率改變  8.2　光克爾效應(yīng)與RIKES  8.3　光感生的偏振態(tài)變化  8.4　光束自聚焦  8.5　自相位調(diào)制  8.6　z掃描技術(shù)的物理原理  8.7　光感生折射率光柵與兩波耦合產(chǎn)生的條件  8.8　光學(xué)雙穩(wěn)  8.9　表面波與光波導(dǎo)中的光學(xué)雙穩(wěn)　參考文獻(xiàn)第九章 受激光散射  9.1　受激拉曼散射的宏觀極化理論  9.2　受激拉曼散射的參量理論  9.3　受激反斯托克斯拉曼散射的產(chǎn)生  9.4　振動(dòng)模的受激拉曼散射  9.5　受激布里淵散射  9.6　背向受激布里淵散射的相位共軛特征　參考文獻(xiàn)第十章 光折變非線性光學(xué)(一)  10.1　光折變效應(yīng)及其物理圖象  10.2　光折變的能帶輸運(yùn)模型  10.3　空間電荷場(chǎng)  10.4　線性電光效應(yīng)與三維光折變光柵  10.5　光生伏打效應(yīng)及其對(duì)光折變的影響　參考文獻(xiàn)第十一章 光折變非線性光學(xué)(二)  11.1　光折變兩波耦合  11.2　光折變四波混頻與光折變?nèi)⑿g(shù)  11.3　光感生光散射  11.4　光折變自泵浦與互泵浦相位共軛　參考文獻(xiàn)第十二章 相干瞬態(tài)光學(xué)效應(yīng)  12.1　光共振與光學(xué)矢量模型  12.2　幾種典型的相干瞬態(tài)光學(xué)效應(yīng)  12.3　瞬態(tài)四波混頻與相干瞬態(tài)光學(xué)效應(yīng)理論上的統(tǒng)一  12.4　非相干光時(shí)延四波混頻(二能級(jí)情形)  12.5　非相干光時(shí)延四波混頻(吸收帶情形)　參考文獻(xiàn)索引

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