简介第一章一、量子光学在光学发展中的地位光波长2:1、光的特性h:Planck常数几何性费马原理:光按极限光程传播如:光沿直线传播,折射,反射20h-0费马原理是几何光学的高度概括,所有在几何光学范畴内的问题,费马原理都能解释9
9 第一章 简 介 一、量子光学在光学发展中的地位 1、光的特性 l:光波长 ħ:Planck常数 几何性 费马原理:光按极限光程传播 l→0 ħ→0 如:光沿直线传播,折射,反射 费马原理是几何光学的高度概括,所有在 几何光学范畴内的问题,费马原理都能解释
波动性E惠更斯.菲涅尔原理如:光波的传播,干涉,衍射,偏振等2+0h-0介观光学:散射体的尺寸小于或和光波长可比拟(问题)电磁性E经典的Maxwell方程如:光波是电磁场10
10 波动性 惠更斯.菲涅尔原理 如:光波的传播,干涉,衍射,偏振等 电磁性 经典的Maxwell方程 如:光波是电磁场 l≠0 ħ→0 介观光学:散射体的尺寸小于 或和光波长可比拟 (问题)
量子性光场的量子化薛定方程,算符海森堡方程如:能量不可分的“粒子”,即光子(m=0)量子光学“反常”效应,即量子效应:(问题)入#0,#0如相干态,压缩态,光子反聚束为啥提到h呢?统计性统计光学如:光场和光场间的关联光子和光子间的关联11
11 量子性 光场的量子化, 薛定谔方程,算符海森堡方程 如:能量不可分的“粒子”,即光子(m=0) “反常” 效应,即量子效应:(问题) 如相干态,压缩态,光子反聚束 统计性 统计光学 如:光场和光场间的关联 光子和光子间的关联 量子光学 l≠0,ħ≠0 为啥提到ħ呢?
2、光与物质相互作用线性光学:几何光学和波动光学物质→光场出=L入光场入一dxl-dI=αIdxmatterα与光强度I无关1I=Ioe -αx12
12 2、光与物质相互作用 线性光学:几何光学和波动光学 光场 Y入 物质 光场 Y出= LY入 matter I dx -dI=aIdx a与光强度I无关 I=I0e - ax
非线性光学:物质对光场的响应是非线性的D=&E+P,J=0E由经典Maxwell方程和EPALaEV×V×E+uo+eatOt?Ot2展开PNL,微扰论下,得到非线性光学系数Pw = p(1) + p(2) + p(3) + ..p(I) = ×()E, P(2) = x(2)EE, P(3) = ×(3)EEE0数量级上,α) ~1, x(2)~10-,x(3)~10-813
13 非线性光学:物质对光场的响应是非线性的 由经典Maxwell方程和 0 , DE JE PNL =+ = e s 2 2 2 2 E E NL E t P t t µs µe µ ¶¶ ¶ Ñ´Ñ´ + + = - ¶¶ ¶ (1) (2) (3) (1) (1) (2) (2) (3) (3) . , , PPP P NL P E P EE P EEE cc c =+++ == = 展开 PNL ,微扰论下,得到非线性光学系数 数量级上, (1) (2) 4 (3) 8 cc c 1, 10 , 10 - - w