课程大纲

课程大纲

非线性光学

课程编码:080300M01002H 英文名称:Nonlinear Optics 课时:60 学分:3.00 课程属性:一级学科核心课 主讲教师:屈一至

教学目的要求
本课程为光学及其相关专业研究生的专业基础课。主要讲授非线性光学的基本原理,并择要介绍重要的应用。包括非线性极化率理论,耦合波方程,二阶、三阶非线性光学效应,四波混频,非线性光学晶体等。可供物理、化学有关研究生选修,为学生今后从事有关的科研工作打下必要的基础。

预修课程
电动力学、量子力学

大纲内容
第一章 非线性光学进展 6学时
第1节 线性光学与非线性光学
第2节 非线性光学发展的历程
第二章 光与物质相互作用的经典理论 6学时
第1节 非线性光学极化率的经典理论
第2节 非线性光学极化率的一般性质
第3节 晶体性质及其数学描述、对称性
第三章 非线性极化率的量子理论 3学时
第1节 密度算符及其运动方程
第2节 非线性极化率的微观理论
第四章 光波在非线性介质中传播的基本方程  9学时
第1节 光波在非线性介质中的传播、晶体光学
第2节 非线性光学耦合波方程
第3节 非线性光学相位匹配与准相位匹配
第五章 二阶非线性光学效应 12学时
第1节 线性电光效应
第2节 和频的产生、谐波的产生、差频的产生
第3节 光参量放大与振荡
第六章 三阶非线性光学效应 6学时
第1节 光克尔效应与自聚焦
第2节 三次谐波、四波混频
第3节 双光子效应与受激喇曼散射
第4节 受激布里渊散射与受激光散射现象
第七章 非线性光学相位共轭 3学时
第1节 非线性光学相位共轭技术
第2节 三波混频、四波混频相位共轭技术
第3节 光学相位共轭技术的应用
第八章 光折变非线性光学 3学时
第1节 光折变效应
第2节 光折变效应的动力学模型
第九章 非线性光学晶体材料 6学时
第1节 非线性光学晶体材料的研究概况
第2节 常用非线性晶体材料
第3节 寻找新型非线性光学晶体材料的途径
第十章 超短光脉冲非线性光学 6学时
第1节 超短光脉冲的传播方程
第2节 超短光脉冲的二次谐波产生
第3节 超短光脉冲的参量作用与放大
第4节 非线性光学课程习题与讨论

参考书
1、 Nonlinear Optics Robert W. Boyd 2020年 Academc Press

课程教师信息
屈一至教授,博导,研究领域:原子、分子高激发态研究 ;原子、分子碰撞激发、电离及电荷转移过程研究