本书由北京工业大学“211工程”资助出版。非线性光学方法是进行激光频率变换与扩展唯一有效的方法,研究高效率的激光频率变换与扩展技术,是激光学科和非线性光学学科的发展方向之一,因此本书从非线性光学的角度出发,研究和讨论了各种激光频率变换与扩展技术。
本书系统地讨论了在稳态和瞬态两种不同情况下,利用非线性光学效应对激光频率进行变换和扩展的各种方法:倍频、和频、差频、光参量、四波混频、三次谐波、双光子吸收、光束自作用、高次谐波、受激光散射等,并从理论上进行了严谨的推导,从技术上进行了详细的分析,给出了大量设计和实验的具体例子。科研工作者或生产技术人员、甚至是研究生,依据本书即可开展激光频率变换和扩展方面的工作。
本书可供在激光领域内从事基础研究和应用研究的科研人员和研究生,以及在其他领域内应用激光进行科研和生产的技术人员和研究人员参考。
总序
前言
第一章 预备知识 1
§1 张量及其变换 1
§2 晶体点群及对称操作 9
§3 晶体光学 17
§4 电磁场的量子化 28
第二章 非线性极化率的经典理论 32
§1 概述 32
§2 一维线性极化率 33
§3 一维非线性极化率 35
§4 三维空间非线性极化强度 38
§5 极化率张量的宏观性质 39
§6 极化率张量的化简 41
第三章 非线性极化率的量子理论 45
§1 密度矩阵 45
§2 极化率张量元 48
§3 共振极化率 52
§4 核运动对极化率的影响 55
第四章 非线性振幅耦合波动方程 60
§1 瞬态振幅耦合波动方程 60
§2 三波共线振幅耦合波动方程 64
§3 Manley—Rowe关系式 65
§4 四波共线耦合波动方程 66
第五章 单轴晶体的相位匹配 68
……
第六章 双轴晶体的相位匹配 93
……
第七章 稳态光学倍频效应 115
……
第八章 瞬态光学倍频效应与连续调谐倍频 143
……
第九章 稳态光学混频效应 159
……
第十章 瞬态光学混频效应 180
……
第十一章 稳态光学参量发生器和放大器 205
……
第十二章 高斯波光学参量发生器和放大器的时空特性 232
……
第十三章 光学参量振荡器 253
……
第十四章 非线性光学晶体材料 278
……
第十五章 其他激光频率变换与扩展技术 307
……
第十六章 受激拉曼散射 349
……
参考文献 373