红外辐射的产生 利用非线性光学原理PDF电子书下载

第一章 引言 沈元壤（Y．-R．Shen） 1

1.1　历史回顾 2

1.2　光学混频的红外产生 4

1.3　红外参量振荡器 8

1.4　通过受激喇曼散射和电磁声子散射产生红外辐射 9

1.5　非线性红外产生的其它方法 16

1.6　总结 19

参考文献 19

第二章　远红外谱区CO2激光的光学混频 R．L．Aggarwal B．Lax 25

2.1　历史背景 25

2.2.1　理论背景 29

2.2　非线性差频混频 29

2.2.2　相位匹配技术 38

2.3　非线性晶体的选择 48

2.4　非共线混频的几何形式 62

2.4.1　简单的非共线几何形式 62

2.4.2　折叠的非共线几何形式 66

2.5　用CO2激光器的实验系统 70

2.5.1　GaAs中非共线相位匹配远红外产生 76

2.5.2　在GaAs中的共线相位匹配产生 85

2.5.3　在其它系统中的远红外产生 87

2.6　应用 93

2.6.1　分子和固态的远红外研究 94

2.6.2　等离子体的远红外研究 96

2.7　展望 99

参考文献 99

第三章　参量振荡和混频作用 R．L．Byer　R．L．Herbst 105

3.1　概述 105

3.2　非线性的互作用过程 112

3.2.1　二次谐波产生 112

3.2.2　三种频率的互作用 121

3.3　通过混频作用的红外产生 127

3.3.1　染料激光器源 127

3.3.2　参量振荡器源 136

3.3.3　红外激光器源 139

3.4　通过喇曼混频作用的红外产生 142

3.4.1　受激喇曼散射 142

3.4.2　相干喇曼散射的混频作用 147

3.5　红外参量振荡器 152

3.5.1　一般介绍 152

3.5.2　阈值和上升时间 156

3.5.3　转换效率 159

3.5.4　调谐范围和带宽 164

3.6　结论 173

参考文献 175

第四章　基于自旋非线性的远红外差频混频作用 V．T．Nguyen T．J．Bridges 183

4.1　基于自旋反转跃迁的差频混频作用 184

4.1.1　理论基础 184

4.1.2　相位匹配问题 189

4.1.3　共线互作用 189

4.1.4　非共线互作用 192

4.1.5　实验细节 192

4.2　应用自旋反转喇曼激光器产生可调谐的远红外辐射 195

4.2.1　10.6微米泵浦的自旋反转喇曼激光器的线宽和可调谐性 196

4.2.2　产生可调谐远红外辐射的实验 199

4.2.3　远红外辐射的线宽和可调谐性 205

4.3　结束语 206

参考文献 207

第五章　原子蒸气中的光学混频 J．J．Wynne　P．P．Sorokin 209

5.1　实验技术 210

5.2　蒸气中的光学非线性理论 215

5.3　红外产生 219

5.3.1　基于受激电子喇曼散射过程的红外产生 220

5.3.2　单激光束和双束斯托克斯光之间的光学混频 238

5.3.3　斯托克斯光参与的四波光学混频红外产生 242

5.3.4　其它四波混频的红外产生过程 254

5.4　紫外产生 256

5.4.1　多光子电离 257

5.4.2　基于三次谐波产生原理的紫外产生 260

5.4.3　基于四波参量和频的紫外产生 262

5.5　结束语 277

参考文献 279

第六章 气体中的光学泵浦过程 张道源（T．Y．Chang） 282

6.1　历史背景 282

6.2　基于电子跃迁的激光器 290

6.2.1　Cs，Sr和K原子蒸气激光器 290

6.2.2　I2，Na2和NO分子激光器 294

6.3　基于振动-转动跃迁的激光器 297

6.3.1　基于CO2，N2O，OCS，CS2，HCN和C2H2中差带的激光器 298

6.3.2　基于OCS，SF6，CO2，CO和H2O中热带的激光器 307

6.3.3　基于HF和NH3中基带的激光器 310

6.4　基于纯转动跃迁或反转跃迁的激光器 311

6.4.1　基本原理 311

6.4.2　已观测到的激光谱线的综合 318

6.4.3　特例和特殊论题 321

6.4.4　实验技术 330

6.4.5　激光性能的理论分析 335

6.4.6　应用 345

6.5　结论 347

参考文献 349

附加参考文献 358