激光器的设计与制作 半导体激光技术
激光器的设计与制作 -----半导体激光技术
非线性光学 研究非线性光学的意义 非线性光学的研究内容 非线性光学的发展历史和发展趋势 非线性光学的典型应用 典型的非线性光学过程
2 非线性光学 ➢ 研究非线性光学的意义 ➢ 非线性光学的研究内容 ➢ 非线性光学的发展历史和发展趋势 ➢ 非线性光学的典型应用 ➢ 典型的非线性光学过程
非线性光学的意义 ◆非线性物理学是现代物理学的重要基石。 非线性物理学和量子力学、相对论一起构成了现代物理学 的基石。它是研究物质间在强相互作用下普遍存在的非线性 现象,也就是研究作用与响应之间的关系是非线性的现象。 光学:光的发射、传播以及光与物质相互作用的学科。 ●非线性光学是非线性物理学的分支学科 非线性光学研究强光与物质相互作用的规律,极大地丰富 了非线性物理学的内容。 激光是强光源。 ●非线性光学是现代光学的分支学科 基于自发辐射的普通光源的光学称之为“传统光学”; 基于受激辐射的激光光源的光学称之为“现代光学”。3
3 非线性物理学和量子力学、相对论一起构成了现代物理学 的基石。它是研究物质间在强相互作用下普遍存在的非线性 现象，也就是研究作用与响应之间的关系是非线性的现象。 ◆非线性物理学是现代物理学的重要基石。 非线性光学的意义 ⚫ 非线性光学是非线性物理学的分支学科 ⚫ 非线性光学是现代光学的分支学科 光学：光的发射、传播以及光与物质相互作用的学科。 激光是强光源。 基于自发辐射的普通光源的光学称之为“传统光学” ； 基于受激辐射的激光光源的光学称之为“现代光学” 。 非线性光学研究强光与物质相互作用的规律，极大地丰富 了非线性物理学的内容
表1.1.1现代光学分支学科的研究对象和主要应用 分支学科 研究对象 圭要应用 激光物理学激光器理论以及提高激光品质/音种工作物质和各种脉宽的激光器 的方法 系统设计;调Q、锁模、放大、调制、调 频、谱宽压缩、偏振控制等技术 非线性光学|激光与物质相互作用产生非线|脉宽压缩;频率转换;全光开关;消畸 性效应 变传输;光孤子通信;数字光计算;激 光光谱,非线性光存储等 傅里叶光学傅里叶光学理论及光学信息处全息照相全息商标全息存储;光学 理应用 图像处理:特征识别、边沿增强等;模 拟光学计算,信息安全技术等 辱故光学光在光纤和平面波导中的传/光纤与平面光波导的制备;有源与无 与控制 源波导器件;光束与波导、波导与波 导间的耦合;色散、损耗、偏振控制等 量子光学非经典光学现象与原子发光盘/利用压缩态抑制光通信噪声;利用量 子理论 子纠缠态实现量子密码保密通信;量 子信息处理,量子计算,量子存储等
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非线性光学的研究内容 非线性光学是研究激光与物质相互作用的学科 非线性光学现象是高阶极化现象 激光问世之前,人们对光学的认识主要限于线性光学 >光束在介质中的传播是相互独立的; 光的频率在传播过程中不会发生变化; >介质的折射率,吸收系数等和入射光的光强无关,只是入 射光的频率和偏振的函数 介质的极化强度与光波的电场强度成正比 P=CXE
激光问世之前，人们对光学的认识主要限于线性光学： ➢ 光束在介质中的传播是相互独立的； ➢ 光的频率在传播过程中不会发生变化； ➢ 介质的折射率，吸收系数等和入射光的光强无关，只是入 射光的频率和偏振的函数 介质的极化强度与光波的电场强度成正比 非线性光学是研究激光与物质相互作用的学科 • 非线性光学现象是高阶极化现象 P E 0 = 非线性光学的研究内容