《非线性光学》

第一章 非线性光学极化率理论1

1-1 介质中的麦克斯韦方程1

1-2 介质的极化率响应函数3

1-3 极化率张量及特性6

1-4 单色波场产生的极化场9

1-5 一维振子响应的经典理论14

1-6 密度算符的运动方程及密度算符的微扰级数18

1-7 极化率张量表示法22

1-8 独立分子体系的电极化率张量29

1-9 电极化率的共振增强作用37

1-10 非线性极化率张量的图解表示--费曼(Feynman)图41

1-11 局域场对x(γ)的修正46

1-12 x(γ)的时间反演对称特性48

参考文献49

第二章 平面波在非线性介质中的传播50

2-1 波动方程50

2-2 电磁场中功率的输运、储存和耗散52

2-3 电磁波在各向异性晶体中的传播56

2-4 非线性介质中的耦合波61

参考文献64

第三章 二阶非线性光学的效应65

3-1 非线性极化率和非线性系数65

3-2 有效非线性系数68

3-3 三波相互作用的耦合波方程72

3-4 光学二次谐波73

3-5 非线性相互作用中的相位匹配80

3-6 光学参量放大和振荡85

3-7 线性电光效应91

参考文献98

第四章 金属蒸气中的非线性光学效应99

4-1 金属蒸气中的非线性光学理论99

4-2 原子自电离对三阶非线性光学效应的贡献104

4-3 三次谐波的产生107

4-4 实验上的考虑110

4-5 双光子吸收113

参考文献115

第五章 受激散射效应116

5-1 光散射现象的一般描述116

5-2 受激拉曼散射118

5-3 受激拉曼散射--一种长可调谐的激光源124

5-4 受激布里渊散射128

参考文献136

第六章 四波混频137

6-1 概述137

6-2 简并四波混频138

6-3 四波混频中的相位共轭141

6-4 相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)147

参考文献152

第七章 激光感生动态光栅153

7-1 两束光波的干涉和干涉光栅153

7-2 振幅光栅和相位光栅159

7-3 动态光栅的形成机制161

7-4 动态光栅的衍射168

7-5 运动光栅173

参考文献178

第八章 光场感生双折射效应179

8-1 光致折射率效应的物理机制179

8-2 光克尔效应和椭圆偏振光185

8-3 光学双稳态189

第九章 自聚焦现象192

9-1 概述192

9-2 自聚焦的稳态理论194

9-3 动态自聚焦效应201

参考文献204

10-1 波导模205

第十章 光波导内的非线性光学205

10-2 平面波导的模式特性209

10-3 波导模之间的耦合213

10-4 周期性波导216

10-5 耦合模方程的解221

10-6 电介质波导中的电光调制和模式耦合226

10-7 导波中的非线性效应230

10-8 脉冲光在光纤内的传播235

参考文献239

第十一章 光折变效应240

11-1 概述240

11-2 光场作用下载流子输运方程241

11-3 晶体中光感生电场和光折变效应246

11-4 感生光栅反射率251

11-5 光折变晶体中的两波耦合255

11-6 应用258

参考文献263

第十二章 半导体中的非线性光学效应264

12-1 引言264

12-2 在光场作用下半导体中载流子的非线性运动266

12-3 能级间跃迁的非线性269

12-4 其他非线性机理278

12-5 半导体量子阱中的饱和吸收282

12-6 复合材料中的非线性光学效应286

参考文献288

第十三章 光学瞬态相干效应289

13-1 二能级体系中的磁共振290

13-2 光学布洛赫(Bloch)方程297

13-3 自感应透明304

13-4 光学章动和自由感应衰减效应313

13-5 光子回波316

参考文献320

附录321

一、重要的物理常数321

二、非线性极化率的单位321

三、非线性极化系数dijk的张量形式322

四、三阶极化系数325

五、有效非线性系数deff325

六、四波混频中的费曼图和传播因子327

索引343