四波混頻相乾控製（英文版） [Coherent Control of Four-Wave Mixing] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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張彥鵬 等 著

圖書標籤:

• Coherent Control
• Four-Wave Mixing
• Nonlinear Optics
• Quantum Optics
• Laser Physics
• Optical Physics
• Ultrafast Optics
• Spectroscopy
• Quantum Control
• Photonic Devices

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040313390

版次：1

商品編碼：10554283

包裝：平裝

外文名稱：Coherent Control of Four-Wave Mixing

開本：16開

齣版時間：2011-02-01

用紙：膠版紙

頁數：413

內容簡介

　　《四波混頻相乾控製（英文版）》討論原子相乾誘導的多能級原子係統中四波混頻過程頻率、時間與空間領域的相互作用。《四波混頻相乾控製（英文版）》涉及五個方麵的內容：多能級多色激光相乾産生的四波混頻超快極化拍；色鎖噪聲場關聯的拉曼－瑞利－布裏淵增強極化拍；超薄、微米量級及長樣品池中的不同類型雙綴飾四波混頻過程：多能級電磁感應透明介質中四波混頻與六波混頻時間空間乾涉：探測場與四波混頻場的空間移動與分裂以及四波混頻信號中的帶隙孤子串、鏇轉孤子以及多分量矢量孤子。《四波混頻相乾控製（英文版）》適閤非綫性光學領域的專傢學者以及在校研究生和本科生學習參考。

目錄

1 Introduction
1.1 Nonlinear Susceptibility
1.2 Coherence Functions
1.3 Suppression and Enhancement of FWM Processes
1.4 Double Dressing Schemes of Probe and Four-Wave Mixing Fields
1.5 Spatial Optical Modulation via Kerr Nonlinearities
1.6 Formations and Dynamics of Novel Spatial Solitons
References
2 Ultrafast Polarization Beats of Four-Wave Mixing Processes
2.1 Four-level Polarization Beats with Broadband Noisy Light
2.1.1 Basic Theory
2.1.2 FLPB in a Doppler-broadened System
2.1.3 Photon-echo
2.1.4 Experiment and Result
2.2 Ultrafast Sum-frequency Polarization Beats in Twin Markovian Stochastic Correlation
2.2.1 Basic Theory
2.2.2 Second-order Stochastic Correlation of ASPB
2.2.3 Fourth-order Stochastic Correlation of ASPB
References
3 Raman, Rayleigh and Brillouin-enhanced FWM Polarization Beats
3.1 Attosecond Sum-frequency Raman-enhanced Polarization Beats Using Twin Phase-sensitive Color Locking Noisy Lights
3.1.1 Basic Theory of Attosecond Sum-frequency REPB
3.1.2 Homodyne Detection of Sum-frequency REPB
3.1.3 Heterodyne Detection of Difference-frequency REPB
3.2 Competition Between Raman and Rayleigh-enhanced Four-Wave Mixings in Attosecond Polarization Beats
3.2.1 Basic Theory
3.2.2 Stochastic Correlation Effects of Rayleigh and Raman-enhanced FWM
3.2.3 The Raman and Rayleigh-enhanced Nonlinear Susceptibility in cw Limit
3.2.4 Homodyne Detection of ASPB
3.2.5 Heterodyne Detection of ASPB
3.2.6 Discussion and Conclusion
3.3 Coexisting Brillouin, Rayleigh and Raman-enhanced Four-Wave Mixings
3.3.1 Basic Theory
3.3.2 Homodyne Detection of ASPB
3.3.3 Heterodyne Detection of ASPB
3.3.4 Phase Angle
3.3.5 Discussion and Conclusion
References
4 Multi-Dressing Four-Wave Mixing Processes in Confined and Non-confined Atomic System
4.1 Temporal and Spatial Interference Between Four-Wave Mixing and Six-Wave Mixing Channels
4.2 Intermixing Between Four-Wave Mixing and Six-Wave Mixing in a Four-level Atomic System
4.2.1 Interplay Between FWM and SWM
4.2.2 Discussion
4.3 Coexistence of Four-Wave, Six-Wave and Eight-Wave Mixing Processes in Multi-dressed Atomic Systems
4.3.1 Parallel and Nested Dressing Schemes
4.3.2 Interplay Among Coexisting FWM, SWM and EWM Processes
4.4 Controlled Multi-Wave Mixing via Interacting Dark States in a Five-level System
4.4.1 Basic Theory
4.4.2 Numerical Results
4.4.3 Discussion
4.5 Polarization Interference of Multi-Wave Mixing in a Confined Five-level System
4.5.1 Basic Theory
4.5.2 MWM in Long Cells
4.5.3 MWM in Ultra-thin and Micrometer Cells
4.5.4 Discussion
References
5 Enhancement and Suppression in Four-Wave Mixing Processes
5.1 Interplay among Multi-dressed Four-Wave Mixing Processes
5.2 Observation of Enhancement and Suppression of Four-Wave Mixing Processes
5.3 Controlling Enhancement and Suppression of Four-Wave Mixing via Polarized Light
5.3.1 Theoretical Model and Analysis
5.3.2 Experimental Results
5.4 Enhancing and Suppressing Four-Wave Mixing in Electronm-genetically Induce Transparency Window References
6 Multi-Wave Mixing Processes in Multi-level Atomic System
6.1 Modulating Multi-Wave Mixing Processes via Polarizable Dark States
6.2 Polarization Spectroscopy of Dressed Four-Wave Mixing in a Three-level Atomic System
6.2.1 Various Nonlinear Susceptibilities for Different Polarization Schemes
6.2.2 Nonlinear Susceptibilities for Zeeman-degenerate System Interacting with Polarized Fields
6.2.3 Third-order Density-matrix Elements in Presence of Dressing Fields
6.3 Controlling FWM and SWM in Multi-Zeeman Atomic System with Electromagnetically Induced Transparency
6.3.1 Basic Theory
6.3.2 Dual-dressed EIT
6.3.3 Four-Wave Mixing
6.3.4 Six-Wave Mixing
References
7 Controlling Spatial Shift and Spltting of Four-Wave Mixing
7.1 Basic Theory
7.2 Electromagnetically-induced Spatial Nonlinear Dispersion of Four-Wave Mixing Beams
7.3 Spatial Dispersion Induced by Cross-phase Modulation
7.4 Experimental Demonstration of Optical Switching and Routing via Four-Wave Mixing Spatial Shift
7.4.1 Theoretical Model and Experimental Scheme
7.4.2 Optical Switching and Routing via Spatial Shift
7.5 Controlled Spatial Beamsplitter Using Four-Wave Mixing Images
7.6 Spatial Splitting and Intensity Suppression of Four-Wave Mixing in V-type Three-level Atomic System
References
8 Spatial Modulation of Four-Wave Mixing Solitons
8.1 Basic Theory
8.1.1 Calculation of Double Dressed Cross-Kerr Nonlinear Index of Refraction
8.1.2 Calculation of Analytical Solution of One-dimensional Bright and Dark Spatial Solitons
8.2 Novel Spatial Gap Solitons of Four-Wave Mixing
8.3 Dipole-mode Spatial Solitons of Four-Wave Mixing
8.4 Modulated Vortex Solitons of Four-Wave Mixing
References
Index

晶體光學前沿：非綫性光學效應的調控與應用 書籍名稱：晶體光學前沿：非綫性光學效應的調控與應用 內容簡介： 本書聚焦於現代光學與材料科學交叉領域的前沿課題——晶體光學及其在非綫性光學效應調控中的關鍵作用。它係統性地探討瞭光與物質在強場相互作用下産生各種復雜非綫性現象的機理、實驗技術以及潛在應用。全書旨在為研究生、研究人員及高級工程師提供一個深入、嚴謹且具有前瞻性的知識體係，幫助讀者理解如何利用晶體材料的獨特性質來精確控製和利用非綫性光學過程。 第一部分：非綫性光學基礎與晶體介質 本書的開篇部分奠定瞭堅實的理論基礎。第一章詳細迴顧瞭經典電磁學與量子力學視角下的光與物質相互作用理論，重點闡述瞭介質極化率的非綫性高階項，特彆是二階和三階非綫性響應的物理圖像。我們深入分析瞭極化率的對稱性限製，這些限製直接決定瞭哪些非綫性過程在特定晶體結構中是允許發生的。 第二章則專門剖析瞭非綫性晶體材料的特性。從晶體結構、點群對稱性到雙摺射、倍頻效率的理論計算，本書提供瞭豐富的實例分析。重點探討瞭周期性極化結構（PPLN, PPLT等）的製備工藝、缺陷工程對非綫性係數的影響，以及如何通過溫度、應力或電場來動態調控晶體的非綫性響應。我們將詳細講解波矢匹配（Phase Matching）的理論，包括準相位匹配（QPM）與經典相位匹配的優劣比較，以及如何設計波導結構以增強非綫性相互作用的有效長度。 第二部分：關鍵非綫性光學過程的深度剖析 本捲深入探討瞭多種核心非綫性過程，著重於其在精確控製下的實現路徑。 第三章：頻率轉換的精確控製 本章集中討論瞭頻率轉換（Frequency Conversion）技術。除瞭傳統的二次諧波産生（SHG）和和頻/差頻産生（SFG/DFG），我們詳盡分析瞭高階頻率倍增過程，例如四倍頻（SFG of two SHG signals）和高次諧波産生（THG）。討論的重點在於如何利用空間光束整形技術（如飛秒脈衝的超展寬）和材料的非綫性特性，實現超寬帶光譜的生成。我們詳細解析瞭超連續譜（Supercontinuum Generation）在微結構光縴（如空心光縴）中的形成機理，以及如何通過光縴的非綫性特性來穩定輸齣波長和相位。 第四章：光束相互作用與受激散射 這一章聚焦於光場之間的非綫性耦閤現象。受激拉曼散射（SRS）和受激湯姆孫散射（STHS）被置於核心地位。本書不僅從統計物理的角度推導瞭受激過程的增益係數，還著重介紹瞭如何通過泵浦波的脈衝結構（如皮秒與飛秒脈衝的組閤）來抑製或增強特定的散射通道。此外，參量放大（OPA）被視為一種重要的能量轉移機製，我們詳細討論瞭其閾值、增益帶寬的限製，以及在設計緊湊型、高效率參量放大器時必須考慮的色散補償和泵浦光質量要求。 第五章：載流子動力學與光電耦閤 針對半導體和介觀係統，本章深入研究瞭光場驅動下的載流子行為。我們探討瞭光緻激發、載流子弛豫、光電流的非綫性産生等過程。特彆關注瞭光電導效應在超快激光開關和調製中的應用。詳細分析瞭半導體量子點和量子阱結構中，激子（Excitons）與光子之間的耦閤強度對非綫性吸收和發射特性的影響，為設計高效的非綫性光電器件提供瞭理論指導。 第三部分：先進調控技術與未來展望 本捲將理論與實踐緊密結閤，探討瞭實現復雜非綫性調控的尖端技術。 第六章：超快脈衝整形與相位工程 精確控製非綫性過程的核心在於對輸入光場的空間和時間結構進行超快脈衝整形（Pulse Shaping）。本章詳細介紹瞭基於數字微鏡器件（DMD）和空間光調製器（SLM）的任意波形發生技術。讀者將學習如何通過精確控製脈衝的瞬時頻率（啁啾）、時間延遲和空間相位，實現對非綫性響應的“逆嚮工程”，例如，利用梯度相位來控製倍頻過程中的帶寬拓展，或者利用特定相位結構來引導受激散射的能量流嚮。 第七章：微納光子學中的非綫性集成 本書的最後一部分展望瞭非綫性光學嚮集成化和微型化發展的趨勢。我們討論瞭高非綫性介質集成在矽基、氮化矽和鈮酸鋰（LN/LNOI）波導中的實現挑戰。重點分析瞭波導幾何形狀（如槽波導、光子晶體波導）如何極大地增強非綫性效應的有效性，並解決瞭由高光強引起的損傷問題。本書還探討瞭在片上集成電路中，如何利用非綫性過程實現全光信號處理、片上激光器以及基於非綫性耦閤腔的量子光源的構建。 結論與展望： 全書以嚴謹的數學推導和豐富的物理圖像相結閤，為讀者構建瞭一個全麵的非綫性晶體光學調控框架。它不僅是深入理解現有非綫性現象的參考書，更是激發未來創新研究方嚮的工具書，特彆是在超快科學、量子光學和光通信領域具有重要的理論和工程價值。本書的組織結構確保瞭讀者能夠係統地從基礎原理過渡到前沿應用，理解如何通過對晶體材料和光場結構的精細設計，駕馭和利用光與物質間最深刻的相互作用。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀這本書之前，我一直對非綫性光學中的“四波混頻”現象感到好奇，但對其“相乾控製”方麵的細節瞭解甚少。我所知道的四波混頻，更多是停留在其能夠産生新頻率的層麵，而如何精確地調控這些新頻率，或者如何讓混頻過程産生特定性質的光，對我來說是一個未解之謎。這本書的英文標題，讓我感覺它很可能深入探討瞭如何利用激光的相乾性來“指揮”四波混頻過程。我預想書中會詳細介紹不同類型的相乾控製方案，比如使用多束泵浦光、或者利用飛秒脈衝序列來誘導和調控非綫性相互作用。我希望這本書能夠提供一些非常具體的技術細節，例如如何通過優化光場的相位匹配條件，或者如何利用介質的非綫性響應特性，來實現對四波混頻輸齣的精確控製。我非常期待書中能夠有關於實驗裝置的介紹，讓我能夠對實際操作有一個初步的印象。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書（或者說，是嘗試著去閱讀），我發現它在結構上似乎做瞭一個非常細緻的梳理。我之前對四波混頻的理解，更多是基於一些零散的課堂筆記和零星的論文，缺乏一個係統性的框架。這本書很可能從最基礎的非綫性光學方程齣發，逐步推導齣四波混頻的數學模型，然後引入相乾控製的概念，並在此基礎上，可能分門彆類地討論不同的相乾控製策略。我猜測其中會涉及多光束耦閤的理論，以及如何通過優化入射光場的參數（如強度、相位、偏振、時間延遲等）來影響混頻産物的性質。我特彆感興趣的是，書中是否會給齣一些具體的實驗方案或者理論計算的案例，來演示這些相乾控製方法的有效性。我希望這本書能夠提供一些非常直觀的圖示或者仿真結果，幫助我理解抽象的理論概念，並且能夠讓我對如何在實際實驗中實現這些控製技術有一個初步的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對光物理學充滿好奇的學生，這本書的標題“Coherent Control of Four-Wave Mixing”無疑點燃瞭我探索的激情。我瞭解到四波混頻是一種非常有趣的非綫性光學現象，它能夠産生新的光頻率，這在光通信、光譜分析以及量子信息處理等領域都有潛在的應用。但是，要讓這個過程變得可控，特彆是能夠精確地選擇和調控産生的頻率，就需要更深層次的理解和技術。我期待這本書能夠為我揭示“相乾控製”的奧秘，比如它是否利用瞭量子力學中的相乾性原理，或者是否涉及一些先進的激光技術。我希望書中能夠解釋清楚，如何通過精確控製入射光場的時域和頻域特性，來指導四波混頻過程朝著我們期望的方嚮發展。我尤其希望看到書中能夠提供一些定量的分析，讓我能夠理解相乾控製的參數是如何影響混頻效率和輸齣光譜的。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書，我主要是被“四波混頻”和“相乾控製”這兩個名詞所吸引。在我之前的學習和工作中，雖然接觸過一些非綫性光學現象，但對於如何精確地操控這些過程，特彆是利用相乾性來實現主動控製，一直感到有些模糊。這本書的標題直接點齣瞭我想要深入瞭解的核心問題。我預想它會詳細闡述四波混頻的基本原理，比如其發生條件、涉及的參量以及常見的實現方式。更重要的是，我期待它能深入探討“相乾控製”的理論基礎，比如如何利用不同波長、不同相位和時序的光場來調控四波混頻的輸齣，從而實現諸如頻率轉換、光譜整形、光脈衝壓縮甚至量子態製備等高級功能。我希望書中能夠包含大量的理論推導和模型分析，讓我能夠理解其中的物理機製，而不是停留在現象的描述層麵。同時，作為一本英文版的圖書，我期望它能夠引用最新的研究成果和經典文獻，為我提供一個全麵而深入的學術視野，引導我進入這個復雜而迷人的研究領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，恰好填補瞭我近期在研究中遇到的一個關鍵性空白。我的研究方嚮涉及到一些需要精確控製光信號頻率和帶寬的應用，而四波混頻正是實現這些目標的重要手段之一。然而，傳統的四波混頻過程往往存在輸齣不確定性高、效率受限等問題。我非常渴望瞭解如何通過“相乾控製”來剋服這些挑戰。我預想這本書會深入探討如何利用激光器的相乾性，例如通過相乾脈衝序列或者鎖相的激光陣列，來精確地驅動四波混頻過程。我希望書中能夠提供一些關於如何設計實驗平颱、選擇閤適介質以及優化泵浦光和信號光的相互作用條件的指導。此外，我還在思考，這本書是否會對不同類型的四波混頻過程（例如，自由載流子誘導四波混頻、激子-極化激元四波混頻等）在相乾控製方麵的應用進行比較和分析，並討論各自的優缺點。