非线性光学 - 中国高校教材图书网
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书名： |
非线性光学
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| ISBN： | 7-5606-1201-6 |
条码： | |
| 作者： |
石顺祥
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥40.00
折扣价：￥38.00
折扣：0.95
节省了2元
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字数： |
708千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 发行编号： | 147200 |
每包册数： |
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| 出版日期： |
2003-03-01 |
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| 内容简介： |
本书采用半经典理论体系，详尽地讲解了非线性光学的理论基础，讨论了一些当前重要的非线性光学学科分支，其内容包括光与物质相互作用的稳态过程、动态过程和瞬态过程。全书共分为10章:前三章为基本概念与原理，在简述非线性光学经典理论之后，利用量子力学理论和光的电磁理论讨论了物质对光的响应特性和辐射特性；第四、五章讨论了各种稳态二阶、三阶非线性光学效应；第六章讨论了瞬态相干光学效应；后面四章较系统地讨论了非线性光学领域中的四个分支内容:非线性光学相位共轭技术，光折变非线性光学，超短光脉冲非线性光学，光纤非线性光学。
本书可作为物理电子学、光学工程、光学以及物理等专业研究生“非线性光学”课程的教科书，亦可作为其它相关专业师生及科技人员的参考书。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
绪论 1
第一章 非线性光学极化率的经典描述 3
1.1 极化率的色散特性 3
1.2 非线性光学极化率的经典描述 9
1.3 极化率的一般性质 14
习题 17
参考文献 17
第二章 非线性光学极化率的量子力学描述 19
2.1 密度算符及其运动方程 19
2.2 非线性极化率的微扰理论 25
2.3 近独立分子体系的极化率张量及性质 33
2.4 分子间有弱相互作用介质的极化率张量 46
2.5 共振增强的极化率 50
2.6 准单色波的非线性极化 58
2.7 带电粒子可自由移动介质的极化率 62
2.8 有效场极化率 67
2.9 二能级原子系统的极化率 69
习题 73
参考文献 73
第三章 光波在非线性介质中传播的基本方程 75
3.1 光波在各向异性晶体中的传播特性 75
3.2 介质损耗对光波传播的影响 87
3.3 非线性光学耦合波方程 88
3.4 非线性介质中的场能量 92
3.5 非线性光学相位匹配 94
习题 111
参考文献 111
第四章 二阶非线性光学效应 113
4.1 线性电光效应 113
4.2 光整流效应 123
4.3 三波混频及和频、差频产生 124
4.4 二次谐波产生 131
4.5 参量转换 144
4.6 参量放大与参量振荡 147
习题 160
参考文献 161
第五章 三阶非线性光学效应 163
5.1 克尔效应与自聚焦现象 163
5.2 三次谐波产生 176
5.3 四波混频 181
5.4 双光子吸收 197
5.5 受激喇曼散射（SRS） 203
5.6 受激布里渊散射（SBS） 215
5.7 受激光散射现象的一般考虑 224
习题 225
参考文献 225
第六章 瞬态相干光学效应 228
6.1 瞬态相干光学作用概述 228
6.2 光与二能级原子系统相互作用的矢量描述 229
6.3 光学章动效应 242
6.4 光学自由感应衰减效应 246
6.5 光子回波效应 249
6.6 自感应透明效应 254
习题 267
参考文献 267
第七章 光学相位共轭技术 268
7.1 相位共轭波及其物理意义 268
7.2 三波混频相位共轭技术 272
7.3 四波混频相位共轭技术 279
7.4 受激布里渊散射(SBS)光学相位共轭技术 287
7.5 光子回波光学相位共轭技术 291
7.6 光学相位共轭技术的应用 298
习题 309
参考文献 309
第八章 光折变非线性光学 311
8.1 光折变效应动力学基础 311
8.2 光折变晶体中的二波混频及光放大 323
8.3 光折变晶体中的简并四波混频及相位共轭光 335
8.4 光折变晶体中光波的传播与自聚焦 341
8.5 光折变材料及其性能参数 348
8.6 光折变非线性光学应用 358
习题 367
参考文献 367
第九章 超短光脉冲非线性光学 368
9.1 超短光脉冲的传播方程 368
9.2 超短脉冲的二次谐波产生 374
9.3 超短光脉冲的参量作用和放大 380
9.4 非线性相位调制 390
9.5 飞秒脉冲的自聚焦 396
9.6 超短脉冲的产生 399
9.7 飞秒激光器中的孤子 406
习题 412
参考文献 412
第十章 光纤非线性光学 414
10.1 光纤的线性特性 414
10.2 光传输的基本方程 417
10.3 光信号在色散光纤中的传输 420
10.4 光纤中的克尔效应 424
10.5 自相位调制(SPM) 426
10.6 交叉相位调制(XPM) 429
10.7 四波混频(FWM)效应 434
10.8 受激非弹性散射 439
10.9 光纤中的光孤子 444
习题 455
参考文献 457
附录 各类晶体的极化率张量形式 459
附录一 七类晶体和各向同性介质的线性极化率张量χ(1)(ω)形式 459
附录二 七类晶体和各向同性介质的二阶极化率张量(2)(ω1，ω2)形式 460
附录三 32种晶类和各向同性介质的三阶极化率张量(3)(ω1，ω2，ω3)形式 462
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
序
非线性光学是随着激光技术的出现而发展形成的一门新兴的学科分支，是近代科学前沿最为活跃的学科领域之一。非线性光学研究光和物质相互作用过程中出现的一系列新现象，探索光和物质相互作用的本质和规律，为一系列具有重要应用价值的科学技术提供了新的物理基础。数十年来， 非线性光学的研究取得了丰硕的成果，极大地推动了科学技术的发展，而非线性光学学科本身在此过程中也在不断提高、发展与完善。
非线性光学的研究，正逐渐从认识光和物质相互作用过程的现象、本质和规律性转向利用非线性光学原理产生极端物质条件所需的非线性光学过程，这些过程的实现孕育着科学技术上的重大突破。此等非线性过程所提供的技术，诸如阿托秒（10-18 s）超短光脉冲，百太瓦以上超强光脉冲，太赫以上重复频率光脉冲及其开关器件，由非线性高次谐波获得的真空紫外线乃至X射线波段的相干光源，光孤子技术，生物活体中超弱发光的非线性特征等等，均引起科学界的普遍关注，对未来科学技术的发展必将产生深远的影响。
西安电子科技大学石顺祥教授、西安光机所陈国夫研究员及其研究集体，长期从事非线性光学、超短光脉冲技术的研究工作，在理论和实践上很有建树，取得了许多有创造性的研究成果。他们还长期从事非线性光学的研究生教学工作，并编著了在国内颇有影响的非线性光学研究生教材。现在，他们又根据需要编著了这本《非线性光学》研究生教材，这是一件很有意义的工作。
这本书是一本半经典理论系统的非线性光学教科书。实际上，用半经典理论已能处理绝大部分非线牲光学的学科内容。该书详尽地讲解了非线性光学理论基础，系统地讨论了一些当前重要的非线性光学学科分支，其内容包括光与物质相互作用的稳态过程、动态过程和瞬态过程，取材先进，科学性强，特别是该书注重理论与实验相结合，并有作者自己的研究成果。全书内容取舍恰当、条理清楚、层次分明、逻辑性强，符合由简入繁、由浅入深的认识规律，是一本很有特色的好书，特别适合于研究生教学，并可提供相关专业科技人员参考使用。相信这本书的出版，将会对我国非线性光学的发展及研究生培养发挥重要作用。
前 言
非线性光学是激光问世后发展起来的一门新兴的学科分支，并已成为近代科学前沿最为活跃的学科领域之一。数十年来，我国的非线性光学研究得到了飞速的发展，取得了丰硕的成果。为适应我国非线性光学发展的形势，为培养该领域及相关专业研究生的需要，我们在长期从事科学研究、研究生培养以及为研究生开设“非线性光学”课程和编写教材的基础上，编著了这本《非线性光学》教科书。
本书采用半经典理论体系讨论非线性光学现象，详尽地讲解了非线性光学的理论基础，讨论了一些当前重要的非线性光学的学科分支，其内容包括光与物质相互作用的稳态过程、动态过程和瞬态过程。全书共分为10章:前三章为基本概念与原理，在简述非线性光学经典理论之后，利用量子力学理论和光的电磁理论讨论了物质对光的响应特性和辐射特性；第四、五章讨论了各种稳态二阶与三阶非线性光学效应；第六章讨论了瞬态相干光学效应；后面四章分别较系统地讨论了非线性光学领域中的四个分支内容:非线性光学相位共轭技术，光折变非线性光学，超短光脉冲非线性光学，光纤非线性光学。在内容选取上，既注意非线性光学学科的理论系统性，又注意取材的先进性，特别注重物理概念及理论与实验的结合。在内容编写中，特别注意科学性、逻辑性及符合由浅入深的认识规律。为便于教学和读者自学，每一章都选编了部分习题，并给出了主要的参考文献。
本书由石顺祥主编，石顺祥编写第一至六章，刘继芳编写第七、八章，陈国夫编写第九章，赵卫编写第十章。
在本书的定稿过程中，西北大学张纪岳教授审阅了全部书稿并提出了许多宝贵意见，在此表示感谢。在本书的编写过程中，得到了西安电子科技大学研究生院、中科院西安光机所研究生部、瞬态光学技术国家重点实验室及西安电子科技大学激光教研室的支持和帮助，在此也一并表示感谢。
由于作者水平有限，不妥或错误之处在所难免，恳望读者批评指正。
此书的出版得到了西安电子科技大学研究生教材建设基金的资助。
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