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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 光学材料 » 【求助】向内行请教关于非线性光学的物理机制
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小木虫:)

荣誉版主 (著名写手)

[交流] 【求助】向内行请教关于非线性光学的物理机制已有6人参与

最近在思考一些量子场问题的时候，碰到了一些非线性问题，于是希望看看有没有已经作出的研究结果，自然就想到要了解非线性光学了。

小虫在网上百度到一些关于非线性光学的介绍，貌似这个理论是在把介质极化率P与场强的关系展开成P＝α1E＋α2E2＋α3E3＋… 的形式后研究E项及更高幂次项所起的非线性作用。

小虫希望向内行请教的是
1.非线性光学是否就是把非线性形式的P＝α1E＋α2E2＋α3E3＋…带入原来的Maxwell方程就行了？
2.非线性光学是否在形式上修正了原有的Maxwell方程？
3.非线性光学是否涉及量子化？如果修正了Maxwell方程，那么量子化的方法是否会有所不同？

所幸物理版专家中有好多搞非线性光学的，坐等各位良言
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霸道做事，厚道做人
1楼2010-06-21 20:16:07
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孙?�730

至尊木虫 (知名作家)

优秀版主

不是内行,说点儿个人看法

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
接触过一些关于非线性光学晶体的问题,
看一些关于非线性光学的资料自然也是必要的了!
先列个清单:
钱士雄, 王恭明. 非线性光学----原理与进展
李淳飞. 非线性光学
叶佩弦. 非线性光学物理
石顺祥. 非线性光学
张克从, 王希敏. 非线性光学晶体材料科学
姚建铨. 非线性光学频率变换及激光调谐技术
这几本书书正在本人的书架上站队呢,随时欢迎朋友们讨论!

非线性光学的理论体系中,有经典光学的成分,也有量子光学的内容.
现代的理论体系,量子光学的成分较多.
楼主的问题显然是现代主流问题的了.
P＝α1E＋α2E2＋α3E3＋… 形式,
应该算唯象的表达.
当然,可以写成量子化的形式.
而麦氏方程组中的 E,D,H,B 可以被这种方式表达,
加上j,m,以及介质的属性参数,
方程将被写成量子化的形式.
因此,这个过程,不是对麦氏方程组的修正,只是一种替换!

值得注意的是,
表达介质属性的量往往是张量,
光与物质的相互作用也应该做量子化描述,
介质属性获得极为复杂而精确的表达,
我们在讨论问题时,往往会牺牲掉其精确性.
另外,P＝α1E＋α2E2＋α3E3＋…是体现一定色散关系的.

非专业人士观点,仅供参考!
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sunyu730_emuch@126.com
7楼2010-06-22 20:39:47
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
非线性的含义是什么？

1 no
2 no
3 NL和量子化不是一个范畴
赞一下(1人) 回复此楼
从此不问江湖事
2楼2010-06-21 21:07:20
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月浅浅

木虫 (著名写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
引用回帖:
Originally posted by 小木虫 at 2010-06-21 20:16:07:
最近在思考一些量子场问题的时候，碰到了一些非线性问题，于是希望看看有没有已经作出的研究结果，自然就想到要了解非线性光学了。

小虫在网上百度到一些关于非线性光学的介绍，貌似这个理论是在把介质极化率P ...

首先声明，偶不是专家。
个人理解，仅供参考：
非线性光学讨论的是物质对于外加电场的响应，而在实验和理论上研究的通常不是p也不是E而是联系它们的kai（非线性极化率），是个复数，实部和虚部分别有其物理意义。这是一个表征光与物质非线性相互作用的基本参数，所要观察的非线性效应越高，所需要的外加电场就越强，一般的我们只研究到三阶效应就可以了。你所说的Maxwell 方程 和量子化 好像没有涉及
理论上采用的方法就是把光电场与物质的相互作用项当做一个微扰项来讨论，这在一般的非线性光学书上都有讨论。你可以查下书看  
nonlinear optics （Rober W.Boyd）The principles of nonlinear optics (Yuan Rang Shen), 非线性光学--原理与进展 （钱世雄）
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3楼2010-06-22 09:01:19
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linon1987

木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
最近在开始学非线性光学，个人认为（仅仅是初学者的看法）：

这完全是建立在经典电动力学的框架上的，只要求出了介质的各阶极化张量，原则上就可以推算介质的非线性性质。

但是计算极化张量这个过程涉及到介质具体的结构，相互作用这些，当然要用量子的理论才能准确的计算。
赞一下(2人) 回复此楼
4楼2010-06-22 11:35:45
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