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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)主要介紹了光通信波段1560nm激光的非線性光學(xué)頻率轉(zhuǎn)換過(guò)程及應(yīng)用，具體包括1560nm激光的非線性光學(xué)倍頻過(guò)程（1560nm？780nm）、1560nm激光與倍頻所得激光的非線性光學(xué)和頻過(guò)程（1560nm+780nm？520nm）、所得和頻激光經(jīng)非線性光學(xué)參量振蕩再次獲得1560nm激光的過(guò)程（520nm？1560nm+780nm）及光通信波段激光在固體目標(biāo)測(cè)速和面型方面的測(cè)量應(yīng)用。本書(shū)介紹的非線性光學(xué)過(guò)程起始于1560nm半導(dǎo)體經(jīng)典激光光源，經(jīng)過(guò)一系列非線性光學(xué)頻率演變，終得到光學(xué)參量振蕩狀態(tài)下穩(wěn)定的非簡(jiǎn)并1560nm激光輸出，整個(gè)過(guò)程形成一個(gè)完整的頻率變換環(huán)路。該頻率連續(xù)演變過(guò)程的完成為從“經(jīng)典光場(chǎng)”到“非經(jīng)典量子光場(chǎng)”的實(shí)現(xiàn)提供了一種良好的可選實(shí)驗(yàn)方案，可以有力地服務(wù)于未來(lái)高保真量子光源的應(yīng)用。本書(shū)詳細(xì)介紹了上述非線性光學(xué)過(guò)程的理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，適合量子光學(xué)、非線性光學(xué)及相近研究方向的師生閱讀。

作者簡(jiǎn)介

　　郭善龍，男，1984年7月出生，山西太原人。2015年7月畢業(yè)于山西大學(xué)光電研究所量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室畢業(yè)，獲博士學(xué)位?，F(xiàn)為太原科技大學(xué)物理系副教授。主要從事非線性激光和激光精密檢測(cè)方面的科研工作。曾主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、參與完成項(xiàng)目3項(xiàng)。目前發(fā)表SCI論文10余篇。

圖書(shū)目錄

目錄
第1章緒論 1
1.1 引言 1
1.2 非線性光學(xué)的研究現(xiàn)狀 2
1.3 非線性光學(xué)的理論基礎(chǔ) 3
1.3.1 二階非線性極化現(xiàn)象 3
1.3.2 二階非線性極化系數(shù)的簡(jiǎn)化 5
1.3.3 非線性介質(zhì)中的耦合波方程 7
1.4 相位匹配 10
1.5 本書(shū)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 13
本章參考文獻(xiàn) 13
第2章 1560nm倍頻780nm單頻激光的實(shí)現(xiàn) 15
2.1 引言 15
2.2 單次穿過(guò)周期極化鈮酸鋰晶體和周期極化磷酸氧鈦鉀晶體倍頻 16
2.3 單次穿過(guò)摻氧化鎂周期極化鈮酸鋰晶體倍頻 27
2.3.1 摻氧化鎂周期極化鈮酸鋰的光學(xué)非均勻性 27
2.3.2 單次（雙次）穿過(guò)摻氧化鎂周期極化鈮酸鋰級(jí)聯(lián)晶體倍頻 30
2.4 外腔諧振倍頻 33
2.4.1 光學(xué)ABCD矩陣介紹 33
2.4.2 腔設(shè)計(jì)的先行條件——穩(wěn)區(qū)的計(jì)算 39
2.4.3 環(huán)形腔的設(shè)計(jì) 50
2.5 倍頻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 54
2.6 銣原子飽和吸收譜 58
2.7 本章小結(jié) 63
本章參考文獻(xiàn) 63
第3章單共振和頻產(chǎn)生1560nm三次諧波520nm單頻激光 67
3.1 引言 67
3.1.1 和頻的研究意義和應(yīng)用背景 67
3.1.2 和頻生成的概念及原理 69
3.1.3 周期極化磷酸氧鈦鉀晶體的結(jié)構(gòu)及其光譜特性 73
3.2 鎖腔技術(shù)介紹 75
3.2.1 鎖相放大器鎖頻法 75
3.2.2 邊帶鎖頻法 80
3.2.3 偏振譜鎖頻法 86
3.2.4 本書(shū)實(shí)驗(yàn)鎖腔方案的確定 89
3.3 單共振和頻理論計(jì)算 90
3.4 520nm單頻激光的實(shí)現(xiàn) 93
3.4.1 不同偏振態(tài)的入射光束在不同入射角下的平面鏡反射率變化 94
3.4.2 實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 97
3.5 本章小結(jié) 99
本章參考文獻(xiàn) 99
第4章 520nm激光泵浦的1560nm+780nm雙共振光學(xué)參量振蕩器 103
4.1 引言 103
4.2 DROPO過(guò)程的理論分析 105
4.2.1 DROPO的閾值 105
4.2.2 閾值以上DROPO信號(hào)光和閑置光的輸出功率 108
4.2.3 DROPO下轉(zhuǎn)換光場(chǎng)的調(diào)諧 110
4.3 實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 113
4.4 本章小結(jié) 116
本章參考文獻(xiàn) 116
第5章光通信波段激光測(cè)速的應(yīng)用 120
5.1 基于共焦法布里?珀羅腔的雙頻激光多普勒測(cè)速 120
5.1.1 激光多普勒測(cè)速的背景和意義 120
5.1.2 單頻激光多普勒測(cè)速原理 121
5.1.3 基于共焦法布里?珀羅腔的雙頻測(cè)速方案 131
5.1.4 具體實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果 141
5.2 基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的粗糙曲面散斑分離的激光多普勒測(cè)速 143
5.2.1 散斑表面面型測(cè)量的意義和研究動(dòng)態(tài) 143
5.2.2 散斑現(xiàn)象的物理背景和數(shù)學(xué)解釋 146
5.2.3 散斑現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述（隨機(jī)行走）及理論仿真 148
5.2.4 散斑測(cè)速的兩種應(yīng)用方案 157
5.2.5 散斑分離及測(cè)量方案 166
5.2.6 仿真計(jì)算結(jié)果 169
本章參考文獻(xiàn) 173
第6章總結(jié)與展望 178
附錄 180
附錄A 三鏡腔腰斑尺寸隨腔鏡距離的變換程序 180
附錄B 腔內(nèi)腰斑尺寸（距離）隨腔前入射激光腰斑尺寸（距離）的變換程序 181
附錄C 二維粗糙表面程序（以8?m粗糙度為例，其余粗糙度對(duì)應(yīng)的
程序類(lèi)似） 182
附錄D 觀察面上的散斑強(qiáng)度程序 182
附錄E 單個(gè)及多個(gè)散射信號(hào)疊加之振幅?頻率譜仿真程序 183
附錄F 基于CMOS分離散斑和傳統(tǒng)激光多普勒分別所得多普勒信號(hào)
振幅譜程序 185