1
非线性光学的基本原理及其重要的应ç”?/p>
ç»?/p>
è®?/p>
非线性光学进å±?/p>
发展阶段,重要事件(时间ï¼?/p>
,著ä½?/p>
第一ç«?/p>
非线性光学极化率的经典描述、对称æ€?/p>
*
非简谐振子模åž?/p>
,
电极化强åº?/p>
P
(n)
,
张量及对称æ€?/p>
线性光学过程的经典理论
1
、光和物质相互作用的经典理论
组成物质的原子、分子,在入射光波电磁场作用下感生出电偶极矩ï¼?/p>
运动产生电磁波辐射ã€?/p>
2
、谐振模åž?/p>
原子(分子)中电子在光频电磁场驱动下,作带阻尼的强迫运动ã€?/p>
3
、光的散射与吸收、发å°?/p>
非线性光å?/p>
可观察的非线性光学效应,通常要用激光,甚至脉冲强激å…?/p>
1
、非线性过ç¨?/p>
A
、强光在介质中感应出非线性响应(本构方程ï¼?/p>
B
、介质反作用,非线性的改变光场ï¼?/p>
Maxwell eqs
ï¼?/p>
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耦合波方程组
*2
、电极化强度
P
(n)
ï¼?/p>
1.2-35~38
ï¼?/p>
*3
、非简谐振子模åž?/p>
ω
0
2
x + a x
2
+ b x
3
+
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谐振å?/p>
非简谐振å?/p>
线æ€?/p>
二阶
三阶
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非线æ€?/p>
*
非线性光学极化率的对称æ€?/p>
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两个普遍关系
真实性条件:
)
,
,
;
(
)
,
,
;
(
1
)
(
1
)
(
1
1
n
n
j
j
i
n
n
j
j
i
n
n
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(E ,P
实数
)
本征对易对称æ€?/p>
:
)
,
,
;
(
)
,
,
;
(
1
)
(
1
)
(
1
1
n
n
j
j
i
n
n
j
j
i
n
n
P
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�
算符
�
P
代表数对
)
,
(
,
),
,
(
1
1
n
n
j
j
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的任何交æ�?/p>
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透明
(
无损è€?/p>
)
介质
:
â‘?/p>
完全对易对称æ€?/p>
:
上式中的算符
�
P
还包括数å¯?/p>
)
,
(
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�/p>
i
与其它数对的
任何交换
.
这一对称性把同一阶的
不同
非线性光学效应的极化率分é‡?/p>
之间建立关系
.
â‘?/p>
* Kleinman
对称æ€?/p>
:
当介质为弱色散时
,
非线性光学极化率基本