光学参量太赫兹辐射源 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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☆☆☆☆☆

李忠洋 著

图书标签:

• 太赫兹辐射
• 光学参量
• 非线性光学
• 太赫兹源
• 激光技术
• 材料科学
• 光谱学
• 半导体
• 物理学
• 光电子学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030482259

版次：1

商品编码：11969617

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：180

字数：236000

正文语种：中文

内容简介

　　《光学参量太赫兹辐射源》研究基于光学参量方法产生高功率、可调谐、窄线宽、室温运转、小型化的相干太赫兹辐射源。
　　《光学参量太赫兹辐射源》共9章，内容包括：光学参量及差频效应太赫兹辐射源发展历史及研究现状；光学差频效应产生太赫兹波的理论分析；受激电磁耦子散射产生太赫兹波的动力学分析，并分析光学参量效应中的相位匹配特性及光混频特性；理论推导外腔和内腔太赫兹波参量振荡器阈值表达式；实验上实现高功率、宽调谐、窄线宽、室温运转、小型化的相干太赫兹辐射源；研究闪锌矿结构晶体中参量振荡产生太赫兹波的相位匹配特性和增益特性；理论研究级联参量效应和级联差频效应产生高效太赫兹波；分析光学参量效应中太赫兹波的放大特性；等。
　　《光学参量太赫兹辐射源》可供高等学校光电子等相关专业师生以及太赫兹技术研究人员、工程技术人员参考使用。

内页插图

目录

前言

第1章 太赫兹波简介
1．1 太赫兹波独特性质
1．2 太赫兹波应用
1．3 光学参量太赫兹辐射源发展概述
1．3．1 参量效应太赫兹辐射源
1．3．2 差频效应太赫兹辐射源
1．4 禁戒跃迁能级太赫兹辐射源
参考文献

第2章 光学差频过程基本理论
2．1 差频过程三波互作用理论分析
2．2 差频过程相位匹配分析
参考文献

第3章 晶格振动场的太赫兹波参量过程动力学分析
3．1 晶体中晶格振动模与光波的耦合作用
3．1．1 极性晶格振动模
3．1．2 极性晶格振动模产生的电磁场与光波的相互耦合条件
3．2 电磁耦子
3．2．1 双离子立方晶体中电磁耦子的色散曲线
3．2．2 双离子单轴晶体中电磁耦子的色散曲线
3．2．3 多原子单轴晶体中电磁耦子的色散曲线
3．3 受激电磁耦子散射过程中三波互作用动力学分析
3．4 太赫兹波参量过程相位匹配分析
3．4．1 非共线相位匹配
3．4．2 准相位匹配
3．5 KTP晶体太赫兹波参量效应
3．6 周期反转GaP晶体太赫兹波参量效应
3．7 太赫兹波参量过程光混频效应
参考文献

第4章 太赫兹波参量振荡器阈值分析
4．1 外腔太赫兹波参量振荡器阈值分析
4．2 内腔太赫兹波参量振荡器阈值分析
参考文献

第5章 太赫兹波参量振荡器实验研究
5．1 硅棱镜耦合输出太赫兹波参量振荡器
5．1．1 硅棱镜耦合输出太赫兹波参量振荡器实验分析
5．1．2 硅棱镜耦合输出太赫兹波参量振荡器实验装置
5．1．3 硅棱镜耦合输出太赫兹波参量振荡器实验结果与分析
5．2 浅表垂直出射太赫兹波参量振荡器
5．2．1 双块铌酸锂晶体浅表垂直出射太赫兹波参量振荡器
5．2．2 单块铌酸锂晶体浅表垂直出射太赫兹波参量振荡器

第6章 闪锌矿结构晶体光学参量效应产生太赫兹波的研究
6．1 闪锌矿结构晶体简介
6．2 闪锌矿结构晶体中光波的传播特性
6．2．1 未考虑阻尼的情形
6．2．2 考虑阻尼的情形
6．3 闪锌矿结构晶体受激电磁耦子散射产生太赫兹波
6．3．1 相位匹配特性
6．3．2 闪锌矿结构晶体在太赫兹波段增益和吸收特性
6．4 闪锌矿结构晶体极化声子共振区差频产生太赫兹波
参考文献

第7章 级联光学参量过程产生太赫兹波的研究
7．1 级联光学参量效应
7．1．1 级联光学参量过程理论分析
7．1．2 级联光学参量过程模拟研究
7．2 级联光学差频效应
7．2．1 OH1级联光学差频效应
7．2．2 GaP脊形波导级联光学差频效应
7．2．3 PPKTP晶体级联光学差频效应
参考文献

第8章 太赫兹波光学参量效应放大特性
8．1 前向太赫兹波光学参量效应
8．2 后向太赫兹波光学参量效应

第9章 禁戒跃迁能级产生太赫兹波
9．1 电磁感应透明现象中的非线性光学效应
9．1．1 缀饰态理论
9．1．2 电磁感应透明现象中的线性极化率
9．1．3 电磁感应透明现象中的非线性极化率
9．1．4 基于电磁感应透明效应的非线性光学频率变换
9．2 长寿命自旋相干固体介质中的原子相干现象
9．3 紫翠宝石中基于禁戒跃迁能级间原子最大相干性产生太赫兹波

参考文献

物理学与工程前沿探索：超材料引导的非线性光学现象研究 本书深入探讨了在新型介质结构中实现和调控强光与物质相互作用的物理机制与工程应用，重点聚焦于光频下材料光学性质的非线性响应及其在新型光子器件中的潜力。全书结构严谨，内容翔实，旨在为致力于先进光学、光电子学和信息技术领域的研究人员和工程师提供全面的理论基础和实验指导。 第一部分：非线性光学基础与超材料理论 本书首先回顾了经典电磁场理论在描述光与物质相互作用时的局限性，并系统介绍了描述光学非线性现象的麦克斯韦方程组的广义形式。重点阐述了二阶、三阶非线性极化率的微观起源，包括电子的惯性效应、电荷位移以及多光子吸收过程。 随后，书籍详细剖析了超材料（Metamaterials）的物理概念和设计原理。超材料因其亚波长结构单元所赋予的自然界材料所不具备的负折射率、极高或极低介电常数等奇异电磁特性而成为当前光学研究的热点。我们深入解析了有效介质理论（Effective Medium Theory, EMT）在描述超材料宏观响应中的应用，并引入了基于局域共振和结构共振的分析模型。特别是，对表面等离激元共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）的理论框架进行了详尽的梳理，阐明了如何通过纳米结构设计来精确调控局域电磁场的增强效应，这是实现高效率非线性过程的关键前提。 第二部分：新型非线性光与物质相互作用机制 在夯实基础理论后，本书的核心章节转向探索在超材料结构中实现并增强非线性光学效应的具体路径。 增强的二次谐波产生（Second Harmonic Generation, SHG）与和频/差频产生（Sum/Difference Frequency Generation, SFG/DFG）： 针对传统介质中存在的相位匹配难题，本书提出了利用超材料的色散特性和结构梯度实现广义相位匹配的新策略。我们展示了如何通过设计具有梯度变化的结构单元，使得不同频率的光波矢量能够在结构中实现有效耦合，从而极大地提高二次非线性辐射的效率。书中详细分析了基于螺旋结构、堆叠结构以及周期性调制结构中的SHG增强机理，并对比了不同结构中“局域场增强”与“相位匹配”对总输出效率的相对贡献。 高阶非线性过程与光场整形： 进一步探讨了在超材料结构中调控三阶非线性和更高阶非线性过程（如自相位调制、交叉相位调制、高次谐波产生）的方法。强调了光子晶体（Photonic Crystals）中光子带隙对非线性相互作用的影响。当泵浦光频率落在带隙边缘或接近局域共振频率时，场强能够得到极大的提升，从而在极低的输入功率下观测到显著的三阶非线性效应。书籍特别关注了如何利用超材料的非对称结构来打破时间反演对称性，从而实现对特定频率光束的非互易性操控。 时域动力学与超快响应： 考虑到许多非线性光学过程的快带特性，本书引入了时间分辨光谱技术（如飞秒/皮秒瞬态吸收光谱）的理论模型，用于探测超材料中电子-声子、电子-电子的相互作用时间尺度。这对于理解光热效应、载流子弛豫动力学以及非线性响应的饱和机制至关重要。我们分析了如何通过材料的本征带隙结构调控载流子的寿命，进而影响高功率激光脉冲下的非线性阈值。 第三部分：功能性超材料的结构设计与器件集成 本书的后半部分侧重于将理论和机制研究转化为具体的光子器件。 调控非线性响应的结构拓扑： 系统介绍了实现可重构非线性光学功能的结构设计，包括基于电、热或机械应力驱动的可调谐超材料。例如，利用压电材料或相变材料（如钒氧化物VO2）与等离激元结构集成，可以实现在不同温度或电压下非线性效率的显著切换，这为开发动态滤波器、开关和调制器提供了新的思路。 表面增强的非线性探测技术： 探讨了如何利用超材料的局域场增强效应来构建高灵敏度的化学和生物传感平台。重点阐述了基于表面增强非线性散射（如SERS的非线性扩展）的原理，以及如何利用结构缺陷或界面效应来特异性地捕获目标分子，并利用其非线性信号对分子状态进行实时监测。 集成光学平台与光子回路： 展望了将非线性超材料元件集成到硅基光子集成电路（PICs）中的挑战与机遇。讨论了高效耦合技术（如边缘耦合器、光栅耦合器）在超材料结构中的应用，以最小化光子损耗，并实现了基于片上波导结构中的非线性频率转换单元的初步设计方案。这部分内容着重于解决实际器件制造中的工艺窗口、材料兼容性以及批量生产的可行性问题。 本书内容丰富，理论深度与工程实用性兼备，是从事先进光学、纳米光子学以及非线性光谱学研究的专业人员不可或缺的参考书目。

评分☆☆☆☆☆

《光学参量太赫兹辐射源》这本书，让我感受到的是一种探索的勇气和对未知的执着。太赫兹波，这个介于红外和微波之间的神秘地带，一直以来都是科学界的研究热点。而通过“光学参量”的方式来产生它，听起来就充满了挑战性。我猜想，书中一定深入剖析了其背后的物理机制，例如非线性光学效应、参量过程等等。这些概念虽然听起来有些专业，但作者的阐述方式，想必能够让即使是初学者也能感受到其中的精妙之处。我仿佛看到科学家们如何利用巧妙的光学设计，在微观世界里“玩转”能量，生成出具有特定频率、高能量密度的太赫兹辐射。书中对不同材料、不同结构下参量过程的研究，想必是极其细致的。这种对每一个可能影响因素的深入探究，恰恰体现了科学研究的严谨性。这本书，不仅是一份技术报告，更是一份对科学精神的注解，激励着我去思考，去探索那些隐藏在现象背后的本质。

评分☆☆☆☆☆

拿到《光学参量太赫兹辐射源》这本书，我的第一感受就是它仿佛承载着一种前沿的使命。太赫兹技术，即便在非专业人士看来，也已经具备了“未来科技”的光环。而这本书聚焦于“光学参量”这种产生方式，让我联想到的是一种高度集成化、精密控制的解决方案。我设想，书中一定详细介绍了各种光学器件，例如非线性光学晶体、激光器等，是如何协同工作，实现对太赫兹辐射的精准“塑造”。这种“塑造”的过程，一定充满了科学的严谨和设计的巧思。书中可能还探讨了不同晶体类型、不同泵浦源配置对产生太赫兹辐射的性能影响，这让我感觉这本书提供了一个系统性的研究框架，指导人们如何去优化和设计更高效的太赫兹源。作为一个对此领域知之甚少的读者，这本书就像一位耐心的老师，在我脑海中构建起一个关于太赫兹辐射生成的宏观图景，让我对其潜在的应用前景充满了好奇与憧憬，比如在无损检测、安检、生物医学成像等领域，这种技术会带来怎样的变革。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对前沿科技领域充满好奇心的普通读者，我最近偶然翻阅了这本《光学参量太赫兹辐射源》。虽然我对书中的具体原理和技术细节可能无法完全领会，但从书名中透露出的信息，我仿佛窥见了科技发展的一角，这本身就足够令人兴奋。太赫兹辐射，这个名字听起来就充满了神秘感和未来感，它介于微波和红外线之间，拥有许多独特的性质，被认为是继可见光、X射线之后又一个极具潜力的科学技术窗口。而“光学参量”这个词，则暗示了这本书可能探讨的是一种利用光学方法来调控和产生这种神秘辐射的技术路径。我脑海中不禁浮现出科学家们如何巧妙地运用光场的强大能量，去“雕刻”出我们肉眼看不见的太赫兹波，就像艺术家用画笔塑造作品一样，只不过这里的“画布”是微观的能量世界。这本书，哪怕只是触及到这个领域的一鳞半爪，也足以激发我对探索未知的好奇心，让我对未来科技的可能性充满遐想。它可能是一扇门，带领我们走进一个我们从未想象过的世界，一个由光和太赫兹波交织而成的奇妙领域，让我对接下来的阅读充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《光学参量太赫兹辐射源》时，脑海中立即勾勒出一幅画面：一束耀眼的光，经过一系列精密的“光学雕刻”，最终幻化为我们肉眼无法看见，却拥有神奇能力的太赫兹波。这本书，在我看来，就是对这一过程的详尽解读。它不仅仅是关于“如何产生”太赫兹辐射，更是关于“如何用光学手段精确控制”它的产生。我设想，书中一定涵盖了各种先进的光学技术，比如高效的非线性晶体材料的选择与应用，以及如何通过优化激光器的泵浦条件来提升太赫兹辐射的输出效率和频谱特性。这让我联想到，这本书可能会为那些希望在太赫兹领域进行创新性研究的科学家和工程师们，提供宝贵的理论指导和实践参考。它所揭示的光学参量技术，似乎是一种“柔性”而“精准”的太赫兹源构建方法，能够满足不同应用场景下的定制化需求，这让我对这本书的应用价值充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

阅读《光学参量太赫兹辐射源》的过程，对我而言更像是一次沉浸式的体验，而非单纯的知识汲取。书中的章节，虽然我无法深入每一个公式和理论，但其流畅的叙述和清晰的逻辑，却让我能够跟随作者的思路，一步步“走进”太赫兹辐射的生成过程。我仿佛能看到激光束穿过特定的非线性晶体，那些肉眼不可见的能量如何在精确的调控下，转化为具有特定频率和能量的太赫兹波。这种“看见”的过程，虽然是想象，但却因为书中详细的原理阐述而变得异常生动。特别是关于“光学参量”的讨论，它揭示了一种通过光学手段来“量身定制”太赫兹辐射的精妙方法，这让我深刻体会到人类智慧的伟大。这种可调控性，意味着我们可以根据不同的应用需求，精确地生成所需的太赫兹波，这无疑为太赫兹技术的广泛应用铺平了道路。这本书让我意识到，科学的魅力不仅仅在于发现，更在于创造，在于如何将自然的规律转化为解决实际问题的强大工具。