光電子學(xué)理論與技術(shù)9qym

例題1.如果一光線沿著與z軸成角的方向傳播(如下圖所示裝置)，證明雙折射對(duì)相位延遲的貢獻(xiàn)是相應(yīng)的折射率變化為推倒光束的最大允許發(fā)散角的近似表達(dá)式，使其中不對(duì)調(diào)制器的工作造成干擾。例題2.將一振幅為頻率為的光束分成相同的兩束光，一束光不變，而對(duì)另一束光按下式進(jìn)行相位調(diào)制：再將兩束光相干合并。（整個(gè)過(guò)程可以通過(guò)在邁克耳孫—莫雷干涉儀或馬赫—曾德干涉儀中的一臂上加一個(gè)相位調(diào)制器來(lái)實(shí)現(xiàn)）。1.將合并場(chǎng)表示為下面的形式2.證明：當(dāng)時(shí),3.求出射光束的（近似）頻譜。4.求：光強(qiáng)調(diào)制系數(shù)的一般表達(dá)式。5.利用4.的結(jié)果，說(shuō)明怎樣得到探測(cè)光電流與調(diào)制信號(hào)成比例的線性調(diào)制響應(yīng)。Chapter4非線性光學(xué)技術(shù)§4.1概述一、非線性光學(xué)的基本概念激光出現(xiàn)以后，介質(zhì)在強(qiáng)度高、單色性和相干性好的激光作用下產(chǎn)生的電極化強(qiáng)度(Polarisation)P與入射場(chǎng)強(qiáng)E的關(guān)系，不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，還含有非線性項(xiàng)，

P＝

是一階電極化率(Susceptibility),為二階張量；是二階電極化率,為三階張量；是三階電極化率,為四階張量；描述介質(zhì)非線性性質(zhì)的光學(xué)叫非線性光學(xué)。二、非線性光學(xué)的發(fā)展概況1961年P(guān).A.Franken實(shí)驗(yàn)－紅寶石激光器的二次諧波(倍頻效應(yīng));N．Bloembergen

理論非線性光學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段：1.六十年代：高功率激光器與介電晶體、氣體和液體相互作用。參數(shù)波混頻，受激Raman散射，自聚焦。2.七十年代：可調(diào)諧染料激光器，和、差頻，CoherentAnti-StokesRamanScattering(CARS).鎖模激光器產(chǎn)生的亞納秒脈沖促進(jìn)了時(shí)間分辨非線性光譜學(xué)和相干瞬態(tài)光譜學(xué)的發(fā)展。中期和后期，光纖通信的發(fā)明引起人們對(duì)非線性光學(xué)的更大興趣。3.八十年代和九十年代初:通過(guò)超快光電相互作用和激光束對(duì)信號(hào)的高平行控制性質(zhì)實(shí)現(xiàn)了光信息的處理和存儲(chǔ)。探索新材料的性質(zhì)，如MGW，光纖波導(dǎo)有機(jī)聚合物和光折變材料等。在對(duì)信號(hào)處理的研究發(fā)現(xiàn)了一些新的效應(yīng)如光雙穩(wěn)，相共軛和光孤子等。非線性光學(xué)現(xiàn)象的主要種類：

1)在線性介質(zhì)中傳播的各光波間相互耦合而呈現(xiàn)的倍頻、和頻、差頻及混頻等現(xiàn)象；

2)介質(zhì)在光場(chǎng)作用下由于折射率的變化而引起光束的自聚焦、光束自陷及光雙穩(wěn)和感應(yīng)光柵等現(xiàn)象；

3)當(dāng)共振介質(zhì)在超短脈沖作用下，將產(chǎn)生的光學(xué)章動(dòng)，自由感應(yīng)衰減和光子回波等相干瞬態(tài)等現(xiàn)象。三、非線性電極化率1.非線性電極化率的描述2.非線性電極化率的性質(zhì)——非線性系數(shù)§4.2