非線性光學(xué)ppt課件(已修改)
2025-05-14 12:06 本頁(yè)面
【正文】 非線性光學(xué) 內(nèi)容提要 ? 線性與非線性光學(xué) ? 非線性光學(xué)的發(fā)展史 ? 本課程的主要內(nèi)容與大綱 ? 本課程的教學(xué)安排 ? 參考書(shū) 線性光學(xué)與非線性光學(xué) ? 激光問(wèn)世之前，光學(xué)研究的基本前提是： ? 介質(zhì)的極化強(qiáng)度與光波的電場(chǎng)強(qiáng)度成正比； ? 光束在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的極化率/折射率是與光強(qiáng)無(wú)關(guān)的常量； ? 光波獨(dú)立傳播。 ? 在上述條件下研究光學(xué)問(wèn)題稱為 線性光學(xué)。 P＝ cE 線性光學(xué)與非線性光學(xué) 線性光學(xué)的基本現(xiàn)象 光束在媒質(zhì)中傳播時(shí)，其頻率固定不變； 光束傳播方向、空間分布的變化來(lái)源于光的衍射、反射、折射和干涉等效應(yīng)。 多束光在同一媒質(zhì)傳播時(shí)：不產(chǎn)生新的頻率；各光束的相位信息彼此不相互傳遞。 光束在媒質(zhì)中傳播時(shí)，媒質(zhì)的主要光學(xué)參數(shù)：如折射率、吸收系數(shù)等，和光束的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只是光束頻率和偏振方向的函數(shù)。 光束通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，入射光強(qiáng)與透射光強(qiáng)之間一般成線性關(guān)系。 線性光學(xué)與非線性光學(xué) ? 對(duì)很強(qiáng)的激光，光波的電場(chǎng)強(qiáng)度可與原子內(nèi)部的庫(kù)侖場(chǎng)相比擬，媒質(zhì)極化強(qiáng)度不僅與場(chǎng)強(qiáng) E的一次方有關(guān)，而且還決定于 E的更高冪次項(xiàng)，從而導(dǎo)致線性光學(xué)中不明顯的許多新現(xiàn)象－ 非線性光學(xué)效應(yīng) 。 P=c(1)E+c(2)EE+c(3)EEE+… 非線性關(guān)系 光對(duì)媒質(zhì)的作用 媒質(zhì)響應(yīng) 線性光學(xué)與非線性光學(xué) 非線性光學(xué)： 現(xiàn)代光學(xué)的一個(gè)分支，研究強(qiáng)相干光作用下產(chǎn)生的非線性現(xiàn)象及其應(yīng)用 研究光和物質(zhì)之間 相互作用的非線性規(guī)律 ； 研究由此引發(fā)的各種 物理現(xiàn)象 的規(guī)律。 探索它們?cè)诋?dāng)前或今后科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的各種可能應(yīng)用 非線性光學(xué)的發(fā)展歷史 ? 1906年泡克耳斯發(fā)現(xiàn)線性電光效應(yīng)； ? 1929年克爾發(fā)現(xiàn)二次電光效應(yīng)。 ? 由于缺乏光學(xué)頻段非線性研究的必要條件，光學(xué)非線性的研究一直停滯不前。 ? 非線性光學(xué)發(fā)展成為今天這樣一門(mén)重要學(xué)科，應(yīng)該說(shuō)是從激光出現(xiàn)后才開(kāi)始的。 非線性光學(xué)的發(fā)展歷史 紅寶石濾光片石英晶體69 4. 3n m34 7. 15 nm底片1961年 Franken等人在 Michigen大學(xué)的實(shí)驗(yàn)－ 光學(xué)倍頻 實(shí)驗(yàn)。 非線性光學(xué)這個(gè)新學(xué)科的出現(xiàn)！ 非線性光學(xué)的發(fā)展歷史 ? 非線性光學(xué) 的發(fā)展大致經(jīng)歷了 三個(gè)不同的時(shí)期 ? 1961～ 1965年： 非線性光學(xué)效應(yīng)大量而迅速地出現(xiàn) ： ? 光學(xué)諧波、光學(xué)和頻與差頻、光學(xué)參量放大與振蕩、多光子吸收、光束自聚焦以及受激光散射等。 ? 1965～ 1969年： 繼續(xù)發(fā)現(xiàn)新的非線性光學(xué)效應(yīng) ：非線性光譜方面的效應(yīng)、各種瞬態(tài)相干效應(yīng)、光致?lián)舸┑?；?duì)已發(fā)現(xiàn)的效應(yīng)進(jìn)行更深入的了解，并發(fā)展各種非線性光學(xué)器件。 ? 1970年代至今： 非線性光學(xué)日趨成熟， 特點(diǎn)
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