最新非线性光学课件第一章课件PPT.ppt 63页

'非线性光学课件第一章 非线性光学极化率非线性光学简介非线性光学过程非线性极化率的定义经典非谐振子的非线性极化率非线性极化率的性质非线性光学极化率的时域描述线性和非线性光学中的Kramers-Kronig关系2 非线性光学引言非线性光学是研究光对物质光学性质改变的现象。1961Franken发现了二次谐波产生；极化率P和电场的关系：3 二次谐波产生（a）二次谐波产生配置图（b）描述二次谐波产生的能级图7 光电场强度的表示：非线性极化：应用：Nd:YAG8 和频和差频产生光电场强度的表示：非线性极化：9 非线性极化可以表示为：这里：10 和频产生（a）和频产生配置图（b）描述和频产生的能级图11 差频产生（a）差频产生配置图（b）描述差频产生的能级图12 光学参量振荡光参量振荡器。腔的端镜在ω2和（或）ω3具有高的反射率。输出频率可以通过调整晶体的取向来改变。13 三阶非线性光学过程光电场强度的表示：非线性极化：14 三次谐波产生（a）三次谐波产生配置图（b）能级图15 三阶非线性折射非线性折射率：光的自聚焦16 三阶非线性光学过程（一般情况）光电场强度的表示：非线性极化：17 可能的混频过程（a）三次谐波产生配置图（b）能级图18 参量和非参量过程参量过程：一个过程的初始和终末具有相同的量子力学能态。参量过程和非参量过程的描述：参量过程可以用一个实数极化率来描述；非参量过程用复数极化率来描述。19 饱和吸收（a）光学双稳态装置（b）双稳态输入输出特性曲线饱和吸收表达式：20 双光子吸收（b）双光子吸收双光子吸收表达式：R为原子跃迁几率21 受激拉曼散射22 非线性极化率定义光波电场的矢量表示：表示电场的慢变包络。非线性极化可以表示为：23 电极化和电场关系表达式：表示二阶非线性极化率张量的分量。24 和频产生：25 二次谐波产生：如何输入场沿x方向偏振：26 三阶电极化和电场关系表达式：完成m、n和o求和可得27 经典非谐振子非线性极化率非中心对称介质电子运动方程：表示阻尼力。回复力为：28 非对称介质的势能函数29 电子运动方程的微扰求解外加光电场：电子运动方程：解的形式：30 各阶微分方程：一阶方程：二阶方程：三阶方程：31 低阶贡献的求解：稳态解为：振幅为：这里：32 的求解：33 极化率表示：电极化强度：可以得到：34 极化率表示：三阶非线性极化率为：还可以表示为：35 Miller’sRule二阶极化率的近似表达式：36 经典非谐振子非线性极化率中心对称介质电子运动方程：外加电场为解的形式37 各阶微分方程：一阶方程：二阶方程：三阶方程：38 常数b的数值三阶极化率的近似表达式：39 非线性极化率特性二阶非线性极化强度：我们需要确定六个张量40 1、场的实数特性：极化率的正、负频率分量的关系为：2、内禀置换对称性：41 3、无损介质的对称性对于无损非线性介质情况，还有两个附加的对称性。所有的分量是实数；完全置换对称性：由于所有系数都是实数，所以42 4、Kleinman对称性对于无损非线性介质，同时满足无色散条件由完全置换性得到远离共振（可以忽略色散）43 4、ContractedNotation(满足Kleinman条件时)对于无损非线性介质，同时满足无色散条件引入张量非线性极化强度引入矩阵44 非线性极化率张量可以表示为引入Kleinman条件和只有10个独立的分量。45 这时，和频产生可以表示为46 5、EffectiveValueofd(deff)对于固定的几何配置（传播和偏振方向）和频产生可以表示为这里对于3m晶类负单轴晶体，在typeIconditions。有效极化率为这里是传播矢量和晶轴z的夹角；是传播矢量和晶面xz的方位角。47 5、EffectiveValueofd(deff)对于固定的几何配置（传播和偏振方向）和频产生可以表示为这里对于3m晶类负单轴晶体，在typeIconditions。有效极化率为这里是传播矢量和晶轴z的夹角；是传播矢量和晶面xz的方位角。48 6、空间对称性对二阶极化率的影响具有反演对称的介质，不存在二阶非线性。任何附加的对称性，对极化率张量的形式给出限制条件。例如3m类晶体的张量形式为49 7、独立元素的数目原始324个；物理场的实数性：162个；内禀置换对称性：81个；对于无损失介质：实数和完全置换对称性：27个；对于二次谐波产生：18个；Kleinman对称性：10个；任何晶体对称性进一步减少独立元素的数目。50 8、非中心对称和立方晶类的区别金刚石具有中心对称；没有二阶非线性效应GaAs非对称中心；具有二阶非线性d36=37051 光学非线性的时域描述线性响应的时域描述：线性相应函数。积分下限之所以是0，而不是-∞是考虑到满足因果条件。52 Fourier变换的定义引入线性极化率则53 二阶非线性响应引入二阶极化率则54 线性和非线性K-K关系线性极化率可以表示为：是实数，我们可以得到55 为了建立K-K关系，我们考虑下述积分完成积分，得到56 由于可以得到K-K关系类似的57 非线性K-K关系，可以证明满足下式这里，至少有一个。例如二次谐波产生58 流程名称：固定资产管理流程流程编号：流程拥有者：财务部时间根据固定资产新增需要供应部开始非生产性采购招投标流程公司决策层储运部采购合同财务部固定资产入库单供应商将发票提供给财务部发票采购合同收货入库，更新库存帐固定资产入库单核对单据A1234设备验收单机动部 流程名称：固定资产管理流程（续上页）流程编号：流程拥有者：财务部时间财务副总储运部财务部A应付帐款维护固定资产帐务维护固定资产折旧计算更新折旧试算登记簿折旧试算报表折旧是否正确？折旧修改否是折旧转帐更新折旧登记簿折旧报表B凭证根据固定资产折旧需要678910111213 流程名称：固定资产管理流程（续上页）流程编号：流程拥有者：财务部时间总经理机动部储运部财务部更新库存帐B填写报废申请单部门经理审核财务副总固定资产报废凭证结束根据固定资产报废需要141516172019审批审批审批18通过不通过通过不通过通过不通过地方税务审批通过不通过21 流程名称：固定资产管理流程说明流程编号：流程拥有者：财务部流程步骤工作内容的简要描述重要输入重要输出相关表单1.采购部将经过审批的采购合同提交财务部采购合同2.储运部将设备入库单提交财务部设备入库单设备入库单3.供应商将发票提供给财务部发票4.机动部将设备验收单提交给财务部设备验收单5.财务部验收所有单据是否齐全采购合同设备入库单发票设备验收单单据匹配结果6.财务部进行标准应付帐款维护7.财务部进行固定资产帐务维护8.财务部进行固定资产折旧计算9.财务部更新折旧试算登记簿,制定折旧试算报表10.财务副总审核折旧是否正确 流程名称：固定资产管理流程说明(续上页)流程编号：流程拥有者：财务部流程步骤工作内容的简要描述重要输入重要输出相关表单11.财务部进行折旧修改12.财务部进行折旧转帐13.财务部更新折旧登记簿,产生折旧报表折旧报表14.机动部填写报废申请单报废申请单15.部门经理审批报废申请单审批结果16.财务部审批报废申请单审批结果17.财务副总审批报废申请单审批结果18.总经理审批报废申请单审批结果19.地方税务审批报废申请单审批结果20.储运部登记库存帐簿报废申请单审批结果库存帐21.财务部登记固定资产报废帐务报废申请单审批结果财务帐'