利用非线性光学效应进行红外信号探测和红外图象转换

一、引言激光问世后,使人们有可能把它作为得力助手,来发现和研究光学媒质在强光作用下所出现的一系列非线性光学效应和非线性光学理论,促使光学这门古老的学科以新的活力冲出物理学的边界而另树一帜。从1961年第一次观察到红宝石激光束在石英中的倍频现象起,在     

强光光学效应(Ⅱ)

四、强光自聚焦、自调制与自加宽效应 在普通弱光辐射通过一般透明光学介质时,由于线性电极化效应,折射率与入射光强无关,因此光束的传播特性不受光强变化的影响,而只由介质的光程分布所决定.在强激光入射作用下,由于三次非线性电极化效应的结果,使得光学介质的折射率发生了与入射光束光强分布有关的附加变化,从而导致光束传输特性的相应变化.由三次非线性电极化强度一般表示式出发,很容易导出介质在光波场强值E的强光入射作用下所引起的折射率变化为式中n2表示与入射光强(它正比于E2)成正比的折射率变化的系数,亦称为非线性折射系数.由上…     

激光在基础科学研究上的应用

激光具有一系列自然光和人造光所不具备的优异性能,激光技术是２０世纪发展最快的科技领域之一．将激光技术应用到基础科学研究领域,现已取得了许多重要的研究成果． 一、非线性光学 激光技术出现后,为光学研究提供了具有时间、空间高度相干性的高强度光源,为开展非线性光学的研究创造了条件．非线性光学研究的对象是在强光作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系．非线性光学过程已给人们提供了各种器件,它们可用于半导体激光器、光计算机、波导、图像处理、图像识别、集成光学等．许多非线性光学元件已用于光信号的开关和控制．非线…     

介绍《光波衍射与变换光学》一书

高等教育出版社于1985年9月出版的钟锡华著《光波衍射与变换光学》是应我国目前教学和科研急需的一本好书1). 傅里叶光学是近三十年来新发展起来的一门现代光学分支学科.初学者对于一门新学科的基本概念和理论体系总有陌生之感,往往是生硬地接受.在《光波衍射和变换光学》(以下     

浅谈非线性光学

 早期激光实验中有一些过程用当时的理论难以解释。例如,受激喇曼散射(SRS),由于这个效应改变原来光的频率而阻止激光的传输,还有一些现象影响了激光的产生.当初,人们为了找到避开这类问题的方法,感到必须弄清它们的机理,于是在现代光学中逐渐开辟出一个新的领域,即非线性光学,它研究在强光作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系.非线性光学过程已给人们提供了各种器件,它们可用于半导体激光器、光计算机、波导、图象处理、图象识别、集成光学等.许多非线性光学元件已用于光信号的开关和控制.非线性光学中的相共轭可使光在通过一定物质后产生的任意的光畸变得以修复.     

浅谈非线性光学

早期激光实验中有一些过程用当时的理论难以解释。例如,受激喇曼散射(SRS),由于这个效应改变原来光的频率而阻止激光的传输,还有一些现象影响了激光的产生.当初,人们为了找到避开这类问题的方法,感到必须弄清它们的机理,于是在现代光学中逐渐开辟出一个新的领域,即非线性光学,它研究在强光作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系.非线性光学过程已给人们提供了各种器件,它们可用于半导体激光器、光计算机、波导、图象处理、图象识别、集成光学等.许多非线性光学元件已用于光信号的开关和控制.非线性光学中的相共轭可使光在通过一定物质后产生的任意的光畸变得以修复.用某些     

高斯光束非线性“热像”效应研究

高功率激光系统中非线性“热像”强度可能达到光学元件损伤阀值，从而对系统的安全运行造成威胁.以往的非线性“热像”现象研究都是基于无限大平面光波背景，但实际系统中传输的是有限束宽光束.本文以高斯光束为例，基于无像差自聚焦理论分析了有限束宽光束的“热像”形成规律.结果表明，高斯光束“热像”的强度与位置在光束腰斑较小时与平面光波情况有明显不同，但光束腰斑较衍射物大得多时，高斯光束可以近似当作平面光波处理.     

平面波在各向异性晶体中的菲涅耳公式

当各向异性晶体介电主轴坐标系与入射光波所在平面坐标系取向不同时,讨论折射光波场强E的问题变得比较复杂,但是这种情形对于许多双轴晶体的非线性光学现象具有重要影响.在上述两坐标系任意取向的前提下,讨论了平面波从各向同性介质入射到各向异性晶体后,其折射光波电场强度E的大小和方向的一般表达式,证明了折射光波电场强度的方向和大小可以通过求解一元四次方程和电磁场边界条件而得到.对于一些特殊的入射光波方向和具有特殊对称性的晶体,折射光波电场强度E的方向与光波法线方向垂直,也就此特殊情况进行了讨论.利用所得结果,可以讨论两束折射光波能量的分配关系.     

声学与物理教育及科学研究

声学这门学科的核心问题是研究机械波和它的辐射,它和电磁波以及其它波动有不少共同之处,它在物理学的发展中曾起过很好的作用.远在麦克斯韦建立电磁场理论之前,声波就常被用来模拟光波和电磁波的性质,这当然是科学史上的事.光学上理想的单频相干光只是在激光出现以后才算获得,     

关于透明电介质晶体的非线性折射率

近年来,光学由线性现象扩展至非线性现象,高功率激光的发展,使很多非线性光学效应容易出现,激起人们对研究非线性光学和材料的非线性光学性质的广泛兴趣。目前关于非线性光学的理论日趋完善,但我们不能满足于一般地描述材料的诸非线性张量,应该深入地了解其机制以及诸非线性系数和材料的原子、分子结构以及其他物理化学性质的关联,这是为广泛地寻找许多新的光学材料的物理判据。 透明电介质晶体的宏观极化矢量P可以表示为 P=X(1)E+X(2) E2 + X(3)E3十…,(1)其中 X为各次极化张量,E 为电场强度。不存在对称中心的晶体皆具有二次(三阶)极…     

光子学玻璃的应用及其性质

 光子学发展到目前阶段, 已经基本上成为与现代电子学平行发展的一门新兴学科。其中的光子学玻璃就是当代特种玻璃的一个重要发展, 也是光子学材料中最重要的一类, 它包括的几个主要方面是激光玻璃和玻璃光纤, 光功能玻璃和非线性光学玻璃, 光波导玻璃和光子存储玻璃等, 内容涵盖了物理、化学、制备工艺、器件应用等多门传统学科以及它们的交叉学科。本文重点介绍光子学玻璃在光子学领域的主要应用及其性质。     

两模腔中的参量上转换和下转换

提出了一种通过建立双线性二次哈密顿量在量子腔中实现参量上转换和下转换的方案.通常在非线性过程中,介质本身不参与能量的净交换,但光波频率可以发生转换的作用称为参量转换作用.此方案建立在一个四能级原子同时与两经典场和两量子场相互作用的基础上,理论属于非线性光学四波混频范畴.将原子制备在合适的能级上,经典光场与相应的能级发生...     

微米超晶格的概念、效应和应用

通过固体微结构的调制，使晶体材料的物性常数得到调制，若调制波长为微米数量级，可与光波、超声波波长比拟，将会出现一系列新颖的非线性光学、光学、声学效应，并在光电子学和声电子学中得到应用。我们将这类人工微结构材料称之为微米超晶格或光学超晶格和声学超晶格，“微米超晶格”概念是“聚片多畴”概念的发展。本将评述本实验室在冯端教授指导下在关于微米超晶格理论与实验方面所完成的系统的工作。     

非线性光学

一、引 言 激光出现之前的光学是研究弱光束在介质中的传播、反射、折射、干涉、衍射、线性吸收与线性散射等现象的科学.这些现象是满足波的线性迭加原理的.现在称之为线性光学.而将强光在介质中出现的很多新现象[1],如谐波的产生、光参量振荡、光受激散射、自聚束、多光子吸收、光致透明和光子回波等现象的研究称为非线性光学,波的线性迭加原理不再成立. 光电场作用下,原子或分子正负电荷中心发生位移,称为极化,并在宏观上出现电极化矢量,表达为 P=X1·E X2:EK X3:EEE … (1)式中E为电场强度矢量; X1为线性极化系数,是线性光学研究的…     

非线性光学与光学教学

在简要介绍非线性光学的基础上说明非线性光学不仅是强光光学。在低功率激光、非相干光下,仍存在丰富多彩的非线性光学现象。因此在有关的光学课程中应改进其非线性光学部分的教学。     

原子光学讲座 第三讲 非线性原子光学

随着玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的实现及其非线性效应研究的快速发展，原子光学的一门新兴分支学科——“非线性原子光学”已初步形成，并取得了一系列重大的实验进展．文章重点介绍了非线性原子光学的研究内容、实验结果及其最新进展，主要包括原子孤子、原子物质波中的四波混频、光速减慢与负群速现象、超流及涡流（vortex）、Josephson效应和物质波的相位相干放大等．     

原子光学讲座第二讲量子原子光学

近年来,有关玻色一爱因斯坦凝聚（BEC）及其量子光学性质的理论与实验研究得到了飞速发展,并取得了一系列重大进展,从而形成了一门原子光学的新分支学科——“量子原子光学”．文章重点介绍了量子原子光学的研究内容、实验结果及其最新进展,主要包括BEC实验研究的重大进展、原子量子态的实验制备、原子激光的产生及其最新进展、BEC凝聚体或原子激光的相干性和费米原子气体的量子简并等．     

准光学相位共轭器

近年来出现的相位复共轭光学[1],对于实时适应光学、非线性激光光谱学、光学信息处理、光学成象、超低噪声探测、光开关、光计算机、干涉仪和激光腔等领域的研究具有重要意义. 光学相位复共轭可分为非线性光学相位共轭和准光学相位共轭[2].准相位共轭(PPC)与非线性相位共轭(NOPC)相比,具有许多引人注目的优点:(1)对受激布里渊散射(SBS),反射波相对于入射波有频移,由此将产生附加的位相差,但准相位共轭器不产生频移;(2)对简并四波混频(DFWM),则有以下几种情况:若介质为共振介质,则入射光波须工作在共振峰附近,由此就限制了工作光的波段…     

''''88年激光材料及激光光谱学国际专题会议将在上海召开

由中国光学学会主办,美国光学学会和美国激光和电子光学协会支持召开的“激光材料及激光光谱学”国际专题会议,将于1988年7月25日到27日,在我国上海市召开。会议的主要议题为激光材料和激光光谱,非线性光学材料,量子阱结构,非线性光学,以及激光在物理学、化学、材料和表面研究、生物学和医学上的应用。     

Ⅱ型晶体的厚度对纠缠双光子对的四阶干涉可见度的影响

在自发参量下转换(SPDC)的非线性光学过程中,一束激光作用在非线性晶体上,产生处于纠缠态的双光子对.近几年人们对自发参量下转换(SPDC)产生双光子纠缠性质及应用做了许多研究.