第九章 光折变介质信息处理 2021/219
2021/2/19 1 第九章 光折变介质信息处理
目录2021219 光学信息处理 荆节第九章光折变介质信息处理 第2节 9.1相位共轭和非线性介质中的相位共轭效应 第3节9.2光折变效应相位共轭器 节9.3用耦合波近似处理光折变晶体中的 第5节 波混频和四波混频效应 第6节 9.4自泵浦相位共轭效应 第7节 第8警9.5互泵浦相位共轭及双色泵浦光折变振荡 9.6利用图像对相位光栅的编码实现非相千光区 相干光转换 9.7相位共轭在联合傅里叶变换相关识别中 的应用 第9章 9.8光折变非线性联合变换相关
第1节 第7章 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9章 2021/2/19 光学信息处理 2 第九章 光折变介质信息处理 9．1 相位共轭和非线性介质中的相位共轭效应 9．2 光折变效应相位共轭器 9．3 用耦合波近似处理光折变晶体中的 二波混频和四波混频效应 9．4 自泵浦相位共轭效应 9．5 互泵浦相位共轭及双色泵浦光折变振荡 9．6 利用图像对相位光栅的编码实现非相干光 — 相干光转换 9．7 相位共轭在联合傅里叶变换相关识别中 的应用 9．8 光折变非线性联合变换相关
目录2021219 光学信息处理 菊1节9.1相位共轭和非线性介质中的相位共轭效应 节9.1.1相位共轭 第3节 如果光波置n(,z)经过一个器件后产生一个反 第4节 射波且z(r,的,而且z(r,与置(r,j的波前 第5节 完全重合,只是传播方向相反,那么z2(r,门称 第6节 为置(r,z)的相位共轭波,能够产生相位共轭波 第7节 的器件称为相位共轭器件 第8节 相位共轭器件与常规的反射镜有本质上的区别, 如图9.1所示.当平面波凰倾斜入射到反射镜 上时,它将遵循反射定律,反射波岛和入射波 凰关于法线膊对称分布,岛和凰在反射镜表面 的切向分量相等 (a)光波在反射镜表面反射(b)相位共朗镜 第9章 图9.1相位共轭镜与反射镜
第1节 第7章 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9章 2021/2/19 光学信息处理 3 9．1 相位共轭和非线性介质中的相位共轭效应 9．1．1相位共轭 如果光波置n(r，z)经过一个器件后产生一个反 射波且z(r，的，而且z(r， ‘)与置l(r，j)的波前 完全重合，只是传播方向相反，那么z2(r，门称 为置l(r，z)的相位共轭波，能够产生相位共轭波 的器件称为相位共轭器件． 相位共轭器件与常规的反射镜有本质上的区别， 如图9．1所示．当平面波凰倾斜入射到反射镜 上时，它将遵循反射定律，反射波岛和入射波 凰关于法线膊对称分布，岛和凰l在反射镜表面 的切向分量相等． (a)光波在反射镜表面反射 (b)相位共朗镜 图9．1相位共轭镜与反射镜 然而当平面波凰倾斜入射到相位共轭镜上时
目录2021219 光学信息处理 节9.1.2由四波混频效应产生相位共短 第2节 本节中我们将讨论非线性频率变换效应,亦即 第3节 在电磁波传播时,由于介质的非线性极化产生 第4节 的电磁波,它的频率、或偏振方向、或传播方 第5节 向与入射波不同 第6节 设有同一频率的两束光器|和只d,以不同方向 射入介质(图9.2),它们相干叠加的结果,必然 第7节 会在介质中形成光强的周期分布,即光栅,可 第8节 以表为 J(r)=/。(1阴cos(及r),(10) 式中 J。=JH/d,(11) J和J4分别是两束入射光的光强, 第9章 m2人石/J。,(12
第1节 第7章 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9章 2021/2/19 光学信息处理 4 9．1．2 由四波混频效应产生相位共短 本节中我们将讨论非线性频率变换效应，亦即 在电磁波传播时，由于介质的非线性极化产生 的电磁波，它的频率、或偏振方向、或传播方 向与入射波不同． 设有同一频率的两束光器l和只d，以不同方向 射入介质(图9．2)，它们相干叠加的结果，必然 会在介质中形成光强的周期分布，即光栅，可 以表为 J(r)＝／。(1十阴cos(及·r))，(10) 式中 J。＝Jl十／d，(11) Jl和J4分别是两束入射光的光强， m—2人石／J。，(12)
目录2021219 光学信息处理 1中9.1.3利用四波混频效应产生相位共轭 第2节 在图9.2所示的四波混频机构中,设 第3节 五1:=A(r)e[(ANr。“月,1 第4节 互z:=Az(r)e[i(A2r。。],L(18) 第5节 Zd= ad(re[(A4v--M)1, j 第6节 这里假设三个波的偏振方向相同,因此我们可以 第7节 用标量来表示它们.由于A,Az和义d都是r的 第8节 函数,所以它们并不一定是平面波.这三个光 波在介质中产生的极化强度可表为 尸’=音X“AAzA;4L(k叶k2A4)”(o? 今—吁d,,(19) 式中x“为极化率的三阶分量.设6c为2方向的单 位矢量,则在条件 第9章
第1节 第7章 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第8节 第9章 2021/2/19 光学信息处理 5 9．1．3 利用四波混频效应产生相位共轭 在图9．2所示的四波混频机构中，设 五1：＝Al(r)e[i(AI·r—。 ‘)]，1 互z：＝Az(r)e[i(A2·r。。]，L (18) Zd＝Ad(r)e[i(A4V—M)1，j 这里假设三个波的偏振方向相同，因此我们可以 用标量来表示它们．由于Al，Az和义d都是r的 函数，所以它们并不一定是平面波．这三个光 波在介质中产生的极化强度可表为 尸’＝音X“’AlAzA；e4iL(k叶k2—A4)”—(ol? 今—吁d，，(19) 式中X“’为极化率的三阶分量．设6c为2方向的单 位矢量，则在条件 众z：＝——众l，1