非线性光学导论

课程编码：280216085408P3016 英文名称：Introduction to Nonlinear Optics 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：冯衍等

非线性光学是伴随激光技术的出现而发展起来的学科分支，兼有基础与应用学科的特点。非线性光学研究光与物质相互作用过程中出现的系列新现象与新效应，探索其物理原理与规律，并加以应用。本课程为光学工程、电子信息、物理相关专业研究生的专业课，主要讲授非线性光学的基本原理，二阶和三阶非线性极化带来的各种非线性光学效应，包括二次谐波、混频、光参量放大及参量振荡、各种受激散射、自聚焦现象等，以及超短脉冲非线性光学和光纤非线性光学等专题。本课程可为研究生将来从事相关科研工作打下基础。

大学物理、电动力学

第一章 绪论 3学时 冯衍
第1节 课程简介
第2节 非线性光学历史
第3节 非线性光学概述
第二章 非线性光学极化率 3学时 冯衍
第1节 非线性极化率张量，经典非简谐振子描述
第2节 对称性性质、时域描述
第三章 耦合波方程与光学混频 9学时 冯衍
第1节 耦合波方程
第2节 和频、倍频与相位匹配
第3节 和频与倍频在激光技术中的应用
第4节 差频与参量过程
第5节 三阶非线性混频
第四章 非线性相位效应 6学时 冯衍
第1节 混频过程中的相位变换
第2节 三阶非线性与光克尔效应
第3节 自聚焦、自陷、自分裂
第4节 光学双稳与光开关
第5节 光在各向同性介质中的传播
第6节 光学相位共轭
第五章 受激散射 3学时 冯衍
第1节 双光束耦合
第2节 受激拉曼散射
第3节 受激布里渊散射
第六章 超短脉冲非线性光学 3学时 冯衍
第1节 超短脉冲非线性光学
第七章 光纤非线性光学 3学时 冯衍
第1节 光纤非线性光学
第八章 非线性光学前沿选讲 6学时 姜华卫
第1节 金刚石非线性光学
第2节 微腔非线性光学
第九章 课程汇报与总结 4学时 姜华卫
第1节 课程论文汇报
第2节 课程总结

冯 衍 研究员，博士生导师，中科院“引进人才计划”，主要从事精密光纤激光与非线性光学研究，发展了光纤激光波长调谐、非线性效应调控和相位精密控制的技术体系，研发的特种高功率单频光纤激光器应用于天文、量子、国防等领域的基础研究与工程任务。获得德国Berthold Leibinger激光创新奖，中科院优秀导师奖，中国侨界贡献（创新人才）奖等荣誉。担任国科大杭州高等研究院《非线性光学》课程首席及主讲。
杨学宗 中国科学院大学副研究员，中科院上海光机所与澳大利亚麦考瑞大学双博士学位。主要从事高功率光纤激光、金刚石激光、拉曼激光、光纤超快激光及非线性频率转换技术等方面研究。累计发表SCI 论文40余篇，申请国家专利20余项，主持多项国家级、省部级科研项目。2023年获得英国伦敦发明展“双金奖”。担任国科大杭州高等研究院《非线性光学》课程助讲。