非线性光学讲义
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非线性光学非线性光学 天津大学精仪学院光电一室 2013-3-25 非线性光学讲议非线性光学讲议 授课对象：光电子技术专业高年级本科生 课程要求：理解非线性光学的基本原理，掌握倍频、混频及光参量振荡 等非线性光学频率变换的基本手段及其应用。了解激光束的自作用、受激散 射、光学相位共轭及光学双稳态的原理和实验装置。 学时：32 学分：2 目录 1目目 录录 绪论 . 1 第一章 非线性光学极化率的经典描述. 5 1.1 极化率的色散特性 . 5 1.1.1 介质中的麦克斯韦方程 . 5 1.1.2 极化率的色散特性 . 6 1.1.3 极化率的单位 . 10 1.2 非线性光学极化率的经典描述. 11 1.2.1 一维振子的线性响应 . 11 1.2.2 一维振子的非线性响应 . 13 1.3 非线性极化率的性质 . 16 1.3.1 真实性条件 . 17 1.3.2 本征对易对称性 . 17 1.3.3 完全对易性对称性 . 18 1.3.4 空间对称性 . 20 第二章 电磁波在非线性介质内的传播. 23 2.1 介质中的波动方程一般形式 . 23 2.2 线性介质中单色平面波的波动方程 . 23 2.3 稳态情况下的非线性耦合波方程 . 24 2.4 瞬态情况下的非线性耦合波方程 . 26 2.5 门雷罗威（Manley-Rowe）关系 . 27 第三章 光学二次谐波的产生及光混频. 28 3.1 光倍频及光混频的稳态小信号解 . 28 3.2 相位匹配技术 . 29 3.3 有效非线性系数 . 43 3.4 光倍频及光混频高转换效率时的稳态解 . 46 3.5 高斯光束的倍频 . 47 3.6 典型倍频激光器技术 . 48 第四章 光学参量振荡及放大 . 52 4.1 引言 . 52 4.2 光学参量振荡的增益 . 52 4.3 光学参量振荡的阈值 . 54 4.4 光学参量振荡输出频率的调谐. 56 4.5 典型光学参量振荡技术 . 59 第五章 二阶非线性光学材料 . 62 第六章 克尔效应与自聚焦 . 65 6.1 引言 . 65 6.2 克尔效应 . 65 6.3 自聚焦 . 70 第七章 受激散射 .
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