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內容簡介

　　《光學與光子學叢書：強光光學》作者為國際知名學者，長期在非綫性光學領域從事基礎與前沿性研究。《光學與光子學叢書：強光光學》主要描述強相乾光輻射與物質相互作用過程中的各種非綫性光學效應，包括它們産生的物理原理、實驗技術、新近研究成果，以及在現代科學技術發展中的獨特應用。主要內容有：二階和三階非綫性混頻效應，強光引起的感應摺射率變化、自聚焦、自散焦、相位自調製和光譜自加寬效應，強光受激散射效應，非綫性光譜學效應，光學相位共軛效應，瞬態相乾光學效應，多光子吸收和激發效應，以及時間和空間光學孤子效應和應用等，《光學與光子學叢書：強光光學》具有概念描述清楚、公式推導簡潔、理論與實驗並重，以及圖文並茂等特點。
　　《光學與光子學叢書：強光光學》可作為物理、光學、光電子學、信息與通信工程等專業之高年級本科生或研究生“非綫性光學”課程的教學參考書，也可作為相關課題領域內科技工作者的專業參考書。

作者簡介

　　赫光生（G.S.He），國際知名激光物理學傢和非綫性光學研究學者，1963年畢業於長春光學精密機械學院（首屆），先後工作於中國科學院電子學研究所。中國科學院上海光學精密機械研究所（1965—1986年），從事與激光物理和非綫性光學有關的基礎研究。1987年赴美國紐約州立大學布法羅分校光子學研究實驗室工作，現任該校激光、光子學與生物光子學研究所的資深研究科學傢。先後閤作齣版過的專著有：《激光物理學》（1975）、《激光器設計基礎》（1979）、《強光光學及其應用》（1995）。以及《Physics 0f Nonlinear Optics》（2000）等；發錶學術論文140佘篇。赴美後主要研究領域為強光受激散射、光學相位共軛、多光子激發過程及其應用。首創性研究成果有：發現並命名受激Kerr散射（1990）和受激Rayleigh—Bragg散射（2004）；首次理論闡述光頻Pockels效應（1986）；統一解釋反嚮受激散射和激光發射的相位共軛特性；在國際上首次實現三光子泵浦（2002）以及四光子泵浦（2005）頻率上轉換激光發射。
　　
　　劉頌豪（S.H.Liu）：著名光學和激光專傢，中國科學院院士，1951年畢業於廣東文理學院物理係。1951年起，先後在中國科學院長春。上海、安徽光學精密機械研究所從事光學和激光研究。主要研究方嚮先後為新型光學材料和激光器件、強激光與物質相互作用、新型激光光譜技術、激光生命科學研究，以及光縴傳感器、光孤子技術和納米光電材料等；科研成果豐碩，曾獲多項國傢科技成果奬。先後在國內外重要學術刊物及國際會議上發錶論史400多篇，齣版專著4部，其中《光子學技術與應用》2008年獲第二屆中華優秀齣版物圖書奬。曾任中國科學院安徽光學精密機械所所長、中國科學院閤肥分院副院長、華南師範大學校長、全國政協委員、全國科協委員、美國光學學會會士（fellow）。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 強光光學導論
1．1 強光光學的學科定義
1．2 強激光與物質相互作用的主要特點
1．3 強光光學效應的應用價值和科學意義
1．4 描述強光光學效應的兩種理論體係

第2章 非綫性電極化過程的基礎知識
2．1 光學介質的非綫性感應電極化效應
2．2 介質産生感應電極化的物理機製
2．3 非綫性電極化率的張量錶現形式
2．4 非綫性電極化率的基本性質
2．5 非綫性電極化作用下的耦閤波動方程
參考文獻

第3章 二階非綫性（三波）混頻效應
3．1 光學二次諧波效應
3．1．1 二次諧波産生的量子圖像描述
3．1．2 二次諧波的半經典理論定量描述
3．1．3 産生二次諧波的工作物質
3．1．4 産生二次諧波的實驗裝置
3．2 光學和頻與差頻效應
3．2．1 光學和頻效應
3．2．2 光學差頻效應
3．2．3 光學和頻與差頻産生的實驗裝置
3．3 光學參量放大與振蕩效應
3．3．1 光學參量效應的物理描述
3．3．2 光學參量放大和振蕩條件的推導
3．3．3 光學參量放大器和振蕩器實驗係統
參考文獻

第4章 三階非綫性（四波）混頻效應
4．1 四波混頻（四光子參量作用）的幾種方式
4．2 光學三次諧波的産生
4．2．1 三次諧波效應的非綫性電極化理論描述
4．2．2 實現三次諧波相位匹配的方法
4．2．3 三次諧波産生的共振增強
4．2．4 産生三次諧波及和頻幅射的介質和裝置
4．3 拉曼共振增強的四波混頻
4．3．1 相乾斯托剋斯與反斯托剋斯環狀輻射的産生
4．3．2 兩拉曼差頻光束成微小角度入射的情況
4．4 非共振四光子參量作用
4．4．1 部分簡並四光子參量作用
4．4．2 簡並四光子參量作用
參考文獻

第5章 強光引起的摺射率變化
5．1 綫性光學中對摺射率的描述
5．2 非綫性光學中對摺射率的描述
5．3 雙光束入射引起的摺射率變化
5．4 雙光子共振引起的摺射率增強變化
5．5 拉曼共振引起的摺射率增強變化
5．6 摺射率感應變化的物理機製
5．6．1 引起摺射率變化的不同物理機製
5．6．2 分子再取嚮剋爾效應引起摺射率變化的錶示式
5．6．3 電緻伸縮效應導緻的摺射率變化的錶示式
5．6．4 感應摺射率變化的時間特性
5．7 二階非綫性電極化過程導緻的摺射率耦閤變化（光頻泡剋耳斯效應）
參考文獻

第6章 強光自然焦、自相位調製與光譜自加寬
6．1 強光自聚焦的基本理論描述
6．1．1 自聚焦現象概述
6．1．2 光束自陷的感應波導模型
6．1．3 穩態自聚焦解析理論
6．1．4 穩態自聚焦焦距的半經驗公式
6．1．5 動態自聚焦描述
6．2 自聚焦的直接觀測實驗
6．2．1 自聚焦光束多焦點結構的直接觀測
6．2．2 對超短脈衝産生多焦點自聚焦行為的模擬數值計算
……
第7章 強光受激散射效應
第8章 光學相位共軛效應
第9章 非綫性光譜學效應
第10章 瞬態相乾光學效應
第11章 光學時間孤子
第12章 光學空間孤子
第13章 多光子激發過程和應用
第14章 非綫性電極化率的詳盡理論
附錄

前言/序言

　　“強光光學”或通常所稱的“非綫性光學”是一門隨著激光技術的齣現而發展起來的新興學科，它著重研究激光技術齣現後，人們通過強相乾光與物質間相互作用而陸續發現的一係列前所未知的光學現象和效應，包括它們的實驗錶現、物理解釋、理論描述以及技術應用。
　　1961年*一個非綫性光學效應——光學二次諧波的被發現，標誌著這一新興學科的誕生，至今這一學科已經曆瞭相當長的發展曆程。可以毫不誇張地說，到目前為止，人們對這一學科領域內有關光與物質相互作用規律的理解和知識，已經遠遠超過瞭激光技術齣現前幾百年所積纍的相關知識的總和。當今激光技術應用領域的諸多方麵，如光學相乾變頻、超短光脈衝技術、超高分辨光譜術、高速率長距離光縴通信、光信息存儲與處理等，均在不同程度上利用瞭非綫性光學的一些基本原理。
　　本書的兩位作者以前曾齣版過《強光光學及其應用》（劉頌豪與赫光生著，廣東科技齣版社，1995），以及Physicsof Nonlin，ear Optics（G。S。He＆S.H.Liu，World Scientific，2000）。這兩本書著重介紹瞭各種非綫性光學效應的基本物理原理、實驗現象特徵，以及它們的獨特技術應用等。本書則是作者在整閤與精煉上述兩本書的基礎上，著重補充和加強瞭有關近些年來的新發展和新成就的介紹，其中也包括瞭作者及其閤作者們多年來在非綫性光學這一學科領域的某些重要專題方麵（強光受激散射、光學相位共軛、多光子過程與應用等）所做齣的一些成果和貢獻。
　　從作者本身的寫作意願來說，力求能做到體係完整、立論嚴謹、理論與實驗並重，以及圖文並茂。至於本書齣版後是否能夠達到上述要求，則需要經過讀者和時間的檢驗。本書采用國際單位製（SI）。
　　作者感謝中國科學院科學齣版基金對本書齣版的資助，此外，在本書的成書和定稿過程中，承濛崔一平教授、王慧田教授、鄭慶東研究員、瀋宇震研究員、呂昌貴副教授、硃菁博士、蔡紅星副教授、郭邦紅博士等給予的支持和幫助，作者謹嚮他們錶示誠摯的謝意。最後，作者感謝王飛龍先生對本書初稿成型和劉鳳娟女士對本書最後定稿所做齣的貢獻。
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