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第一章非线性介质中的波1

1.1 波的传播与波追赶1

1.2 线性波2

1.3 非线性波3

7.2.4 横向弛豫与泵浦抽运对原子共振荧光的影响 247

1.4 耗散波、激波与色散波7

1.5 波的自聚与非线性Schr？dinger方程8

1.6 自感透明现象与sine-Gordon方程9

1.7 三波相互作用10

1.8 非线性相互作用中的孤立波理论11

1.8.1 关于孤立波的记载11

1.8.2 逆散射方法12

1.8.3 二分量孤立波方程16

1.8.4 直接解孤立波方程法17

1.9 非线性Schr？dinger方程的逆散射解18

1.10 非线性Schr？dinger方程逆散射解的初值问题20

1.11 周期的孤立波解的初期问题23

第二章光与非线性介质相互作用的经典与量子理论30

2.1 非线性相互作用的经典理论30

2.1.1 电磁波在非线性介质中的传播30

2.1.2 极化率张量的对称性32

2.2 光学中的波波相互作用34

2.2.1 三波耦合34

2.2.2 四波耦合38

2.3 光与非线性介质相互作用的量子理论42

2.4 弱场微扰法解Schr？dinger方程42

2.5 密度矩阵方程及其微扰解法46

2.5.1 密度矩阵方程46

2.5.2 用微扰法解密度矩阵方程48

2.6 波场φ（r,t）的量子化50

2.7 原子辐射的线宽与能级移位53

2.7.1 单原子辐射53

2.7.2 N原子辐射56

2.7.3 单原子与N原子的受激辐射与吸收59

2.8.1 自离化共振态60

2.8.2 Fano的自离化（AI）态理论60

2.8 自离化共振态60

2.9 绝热定理与Berry位相63

2.9.1 绝热定理与 Berry位相63

2.9.2 Bohm-Aharonov效应65

第三章二能级系统的密度矩阵求解70

3.1 二能级原子密度矩阵的矢量模型70

3.2 Bloch方程及其解72

3.3 线性吸收与饱和吸收74

3.4 光学章 动与自由感生衰变76

3.5 浸渐近似77

3.6 光脉冲传播的面积定理79

3.7 相干光脉冲的合并、分裂和面积演化84

3.7.1 光与二能级原子系统作用方程84

3.7.3 计算结果与分析85

3.7.2 光脉冲传输计算的差分格式与计算参数的取定85

3.7.5 光脉冲在BDN染料中的合并与分裂88

3.7.4 频率失谐对相干光脉冲演化的影响88

3.8 “准二能级”系统的Berry位相89

第四章原子的缀饰态92

4.1 二能级原子Schr？dinger方程的解92

4.2 原子的缀饰态93

4.3 Cohen-Tannoudji的缀饰原子95

4.4 原子部分缀饰态及其展开95

4.4.1 单频泵浦场近共振激发的多能级系统96

4.4.2 三次谐波极化率计算100

4.5 集居数、介质增益与无反转激光102

4.6 自离化共振态干涉106

4.7 简并态的量子拍激光107

第五章激光振荡理论109

5.1 激光振荡的半经典理论109

5.1.1 没有激活离子（或原子）情形110

5.1.2 线性极化P∝E111

5.1.3 一级近似111

5.1.4 气体激光的烧孔效应与Lamb凹陷112

5.1.5 多模振荡114

5.2 激光振荡的全量子理论115

5.2.1 电磁场的量子化115

5.2.2 辐射场与电子波场的相互作用117

5.3 热库模型与激光输出的统计分布118

5.3.1 热库模型118

5.3.2 激光场与热库相互作用的Langevin方程119

5.3.3 原子体系与热库相互作用的Langevin方程120

5.3.4 辐射场的密度矩阵方程123

5.3.5 激光输出的统计分布126

5.4 激光振荡量子噪声的变率方程分析129

5.4.1 阻尼及负阻尼振子的热库模型130

5.4.2 包含量子噪声的激光变率方程131

5.4.3 白泵浦激光的量子噪声133

5.5 降低激光泵浦的量子噪声135

5.5.1 规则泵浦抽运135

5.5.2 一般泵浦抽运138

5.6 微Maser的量子模式理论141

5.6.1 Maser情形密度矩阵主方程的稳态解142

5.6.2 微腔的量子模理论144

5.6.3 在阈值附近微腔量子模主方程解与分步模式解的偏差145

5.7 单原子与双原子微激光146

5.7.1 双原子与激光场的相互作用方程146

5.7.2 单原子、双原子微激光的稳态输出比较147

第六章辐射的相干统计性质151

6.1 平衡辐射的统计热力学151

6.2 光的相干性154

6.2.1 相干条件154

6.2.2 “光子自干涉”与“同态光子干涉”156

6.3.2 量子跃迁157

6.3 光探测157

6.3.1 理想光探测157

6.4 场的相关函数与场的相干性158

6.5 相干态160

6.5.1 相干态160

6.5.2 阻尼相干态163

6.5.3 相干态的叠加164

6.6 用相干态的展开170

6.6.1 相干态的P表示170

6.6.2 W,Q与P分布函数172

6.7 光子的二阶相关函数、群聚与反群聚效应、鬼态干涉与粒子的纠缠态175

6.7.1 光场分布的二阶相关测量175

6.7.2 经典光场与非经典光场178

6.7.3 原子共振荧光场的二阶相关函数分析181

6.7.4 双光子鬼态干涉与 EPR悖论184

6.7.5 Bell不等式粒子的纠缠态188

6.8 压缩态光场193

6.8.1 光量子起伏给光学精密测量带来的限制193

6.8.2 正交压缩态194

6.8.3 振幅压缩态199

6.8.4 压缩态的光子数分布200

6.9 非经典光场的探测203

6.9.1 强度差的零拍探测技术203

6.9.2 当探测效率η≠1的零拍探测204

6.9.3 压缩态光的全息探测205

6.10 压缩态光的产生和放大207

6.10.1 简并参量放大（简并四波混频）产生压缩态光的原理与实验结果207

6.10.2 简并参量放大与简并四波混频满足的Langevin方程与Fokker-Planck方程的解210

6.10.3 简并参量放大的Fokker-Planck方程的解211

6.10.4 简并四波混频的Fokker-Planck方程的解215

6.11 泵浦噪声的抑制和振幅压缩态的产生217

6.11.1 泵浦噪声的亚Poisson分布与振幅压缩态217

6.11.2 压低泵浦噪声的方案220

6.12 位相算符及其本征态220

6.12.1 Dirac与Heiltler位相算符理论及其困难221

6.12.2 Susskind和Glowgower位相算符221

6.12.3 Loudon与 Pegg-Bannett的位相态223

6.12.4 能量有限系统的位相本征态？＞N223

6.12.5 能量有限系统的厄密位相算数229

第七章原子的共振荧光与吸收238

7.1 二能级原子与单色光相互作用的实验研究238

7.1.1 二能级原在强光作用下的共振荧光238

7.1.2 在强场作用下的原子吸收线型240

7.1.3 二能级原子吸收谱的功率增宽与饱和241

7.2 二能级原子的共振荧光与吸收理论241

7.2.1 二能级原子与辐射场相互作用方程及其解242

7.2.2 二能级原子的共振荧光计算243

7.2.3 共振吸收246

7.3 共振荧光场的态函数与多光子跃迁共振荧光光谱249

7.3.1 单光子跃迁模型249

7.3.2 单光子共振荧光场的态函数252

7.3.3 双光子跃迁模型252

7.3.4 数值结果与讨论254

7.4 二能级原子系统的瞬态共振荧光254

7.4.1 含无规力的Bloch方程的解析解255

7.4.2 二能级原子系统的瞬态共振荧光谱258

7.5 呈指数衰变驱动场作用下二能级原子的瞬态共振荧光光谱261

7.5.1 驱动场可变情况下Langevin方程的形式解261

7.5.2 驱动场呈指数衰变情形的瞬态共振荧光262

7.5.3 含阻尼和稳态项的三维衰变运动264

7.5.4 计算结果与分析266

7.6 考虑到自作用后二能级原子的共振荧光谱269

7.6.1 考虑到自作用后二能级原子与辐射场系统的Langevin方程及其解269

7.6.2 二能级原子系统的共振荧光谱273

7.6.3 计算结果与讨论274

7.7 原子在压缩态光场中的共振荧光275

7.7.1 原子在压缩态光场中的密度矩阵方程275

7.7.2 原子在压缩态光场中的共振荧光谱277

7.8 含原子腔的Q．E．D．278

7.8.1 自发辐射的增强与抑制278

7.8.2 单模场与二能级原子相互作用的J-C模型283

7.8.3 有阻尼情况下单模场与二能级原子相互作用的解析解286

7.8.4 关于新经典理论的实验检验289

7.9.1 共振腔中原子的极化率计算290

7.9 含二能级原子腔的透过率谱290

7.9.2 含二能级原子腔的透过率谱291

7.10 多原子体系的共振荧光293

7.10.1 多原子体系的再耦合波函数293

7.10.2 多原子体系的动力学方程294

7.10.3 原子的受激辐射对原子间（合作）相互作用的影响296

7.10.4 两原子的共振荧光谱298

7.11 不取旋波近似情形二能级原子的共振荧光谱300

7.11.1 Mollow的共振荧光理论（RFS）与积分的初值条件300

7.11.2 不采用RWA二能级原子系统的RFS理论302

7.11.3 数值计算与讨论304

第八章激光偏转原子束308

8.1 激光偏转原子束308

8.1.1 早期的激光偏转原子束方案308

8.1.2 激光作用于原子上的力310

8.1.3 原子在速度空间的扩散312

8.2 激光冷却原子与光学粘胶318

8.3 激光偏振梯度冷却原子320

8.4 光学粘胶温度测量324

8.5 电磁衰波场对原子的作用力与原子镜326

8.6 原子镜面对原子量子态选择反射实验328

8.7 二能级原子在激光衰波场中反射的准确解329

8.7.1 二能级原子在激光衰波场中满足的Schr？dinger方程及其解329

8.7.2 二能级原子波函数的边值条件及反射率计算333

8.7.3 数值计算与讨论334

8.8 中性原子的玻色－爱因斯坦凝聚335

第九章超短光脉冲的传播与锁定340

9.1 光脉冲波包340

9.2 光纤中孤子的形成342

9.3 孤子的Ramann放大344

9.4 暗孤子346

9.5 调制不稳348

9.6 强超短脉冲传输引起的超加宽350

9.7 超短光脉冲的小尺度自聚353

9.8 超短脉冲的模式锁定与染料被动锁模激光354

9.9 准连续被动锁模激光357

9.10 碰撞锁模360

9.11 啾啾光脉冲的放大与压缩361

9.12 快饱和吸收锁模激光362

第十章光学噪声、分岔和混沌368

10.1 随机过程理论368

10.1.1 历史的回顾368

10.1.2 Markov过程369

10.1.3 Ito积分与随机微分方程374

10.2 决定性混沌377

10.2.1 决定性混沌的表现及判定377

10.2.2 一维二次迭代映象382

10.2.3 二分岔理论的抛物线近似385

10.2.4 阵发混沌389

10.2.5 二维映象与奇异吸引子390

10.2.6 由准周期向混沌过渡（Ruelle-Takens-Newhouse方案）393

10.2.7 奇异吸引子图象与分形边界394

10.2.8 一维迭代的功率谱与外界噪声的影响395

10.2.9 保守系统的无规运动397

10.3 激光单模振荡的Lorenz模型与实验验证399

10.3.1 激光单模振荡的Lorenz模型399

10.3.2 Lorenz模型的激光实验验证402

10.3.3 模式分裂与非均匀加宽403

10.3.4 失谐对激光振荡第二阈值的影响405

10.4 光学双稳态中的混沌现象406

10.4.1 吸收型光学双稳态406

10.4.2 含色散吸收介质的环形腔系统408

10.4.3 增益介质的分岔与混沌412

10.5.1 含非线性介质Fabry-Perot腔413

10.5 含非线性介质Fabry-Perot腔的分岔与混沌413

10.5.2 当Todφ/dt不略去时的相位φ与透过强度I的微分差分方程解415

10.6 NFP腔B3～B5点邻近混沌性质分析416

10.6.1 不具有倍周期分岔的抛物线近似416

10.6.2 B3右邻的迭代输出416

10.6.3 B3右邻的切分岔混沌性质417

10.6.4 B4～B5亚稳区，B5后的亚稳混沌区418

10.7 光学传输横向效应419

10.7.1 模式对称的自发破缺419

10.7.2 光场中的相位奇异点422

10.7.3 光学中的混沌遨游与时空混沌现象的实验观察426

10.8 含光折变晶体环形腔的时空混沌428

10.8.1 含光折变晶体环形腔振荡器的分岔与混沌428

10.8.2 光折变振荡器中光场的横向分布及时空不稳429

10.8.3 光折变振荡器中的模式遨游431