非线性光学 编辑
非线性光学主要用来研究非线性光学现象和理论。
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溴化镉铯是一种合成晶体材料。它属于AMX3组。与大部分其他溴化物不同,CsCdBr3不吸湿,因此它可以用作太阳能电池中的高效光子上转换材料。因为它具有掺杂稀土金属离子的单晶结构,它也可以用作激活激光媒质。它在可见光和红外区非常透明,可以用作非线性光学晶体。
光参量振荡器是一个振荡在光学频率的参数振荡器。它将输入的频率为




ω

p




{\displaystyle \omega _{p}}

的激光,通过二阶非线性光学相互作用,转换成两个的频率较低的输出光,两个输出光的频率之和等于输入光频率:




ω

s


+

ω

i


=

ω

p




{\displaystyle \omega _{s}+\omega _{i}=\omega _{p}}

。 由于历史的原因,两个输出光被称为“信号光”和“闲频光”,其输出波较高频率的“信号”。一个特殊情况下的简并的光参量振荡器




ω

s


=

ω

i


=



ω

p


2




{\displaystyle \omega _{s}=\omega _{i}={\frac {\omega _{p}}{2}}}

,恰好输出频率为的泵浦光的频率的一半,这可能导致在半谐产生的时候“信号光”和“闲频光”有相同的偏振。
光参量振荡器是一个振荡在光学频率的参数振荡器。它将输入的频率为




ω

p




{\displaystyle \omega _{p}}

的激光,通过二阶非线性光学相互作用,转换成两个的频率较低的输出光,两个输出光的频率之和等于输入光频率:




ω

s


+

ω

i


=

ω

p




{\displaystyle \omega _{s}+\omega _{i}=\omega _{p}}

。 由于历史的原因,两个输出光被称为“信号光”和“闲频光”,其输出波较高频率的“信号”。一个特殊情况下的简并的光参量振荡器




ω

s


=

ω

i


=



ω

p


2




{\displaystyle \omega _{s}=\omega _{i}={\frac {\omega _{p}}{2}}}

,恰好输出频率为的泵浦光的频率的一半,这可能导致在半谐产生的时候“信号光”和“闲频光”有相同的偏振。
和频产生 是一种非线性光学的处理方法。这个现象主要是消灭两个具有角频率ω1及ω2光子,同时产生一个角频率ω3的光子。就如同其他非线性光学的现象一般,SFG只会发生在符合下列条件的情况下:
双光子吸收是指原子或分子同时吸收两个光子而跃迁到高能阶的现象。在这个情况下,能阶之间的能量差正好等于吸收光子的总能。双光子吸收需要使两个光子与分子同时反应,因此反应几率远小于一般的吸收,它的几率正比于光强度的平方,因此归属于非线性光学的范畴。关于双光子吸收的讨论可溯至玛丽亚·格佩特-梅耶1931年的博士论文,但当时激光尚未发明,因此难以达到双光子吸收所需的光强度。实际的实验一直到1960年代才被实现。
古泽明,日本物理学家,专长非线性光学、量子光学。现任东京大学教授。紫绶褒章表彰。
四波混频是一种互调变现象,归属于非线性光学之范畴。此现象描述两个特定频率的光波在非线性材料中交会时,有可能产生另外两个频率的讯号。这与电子电路系统中的三阶交会点相似,可以比作电子电路系统中的互调变扭曲。
准相位匹配非线性光学频率转换的一种重要技术,其思想最早由J. Armstrong等人






[
1
]




{\displaystyle ^{[1]}}

于1962年提出,V. Berger






[
2
]




{\displaystyle ^{[2]}}

于1998年将它推广到二维结构,并提出非线性光子晶体的概念。非线性频率转化中要求动量守恒,在普通非线性晶体中由于色散的存在较难实现,特别是同时多个非线性相互作用的,而非线性周期性结构提供的倒格矢则能较容易地实现相位匹配。通过在非线性介质中构造周期性的结构,它能有效的实现非线性频率转化。相对通常的完美相位匹配,这种方法称为准相位匹配,它能更容易利用较大的非线性系数。因此,现在这种技术已广泛应用于非线性光学领域,并且实现了一些普通晶体中难以做到的现象。
B积分是在非线性光学中对于光非线性相位移的量测,是计算激光光束中最不稳定空间频率的指数成长程度,在数值上等效于延著激光系统光轴的非线性相位移。
交互相位调变,又译交叉相位调制,当两个或两个以上的信道使用不同的频率同时在光纤中传播时,由光场自身引起的非线性光学效应。