极端非线性光学

第1章 引言

1.1 从传统非线性光学到极端非线性光学

1.2 如何研读本书

第2章 疏周期激光脉冲和非线性光学的若干方面

2.1 麦克斯韦方程组

2.2 光强度

2.3 激光谐振腔中的电场

2.4 唯象非线性光学浅谈

2.5 偶数阶谐波的产生和反演对称性

2.6 测量载波一包络频率的原理

第3章 洛伦兹振荡模型及相关扩展

3.1 线性光学：回顾洛伦兹模型

3.2 二能级系统和拉比能

3.3 载波拉比振荡

3.4 反演对称条件下的倍频效应

3.5 多光子吸收的量子干涉效应

3.6 二能级系统的高阶谐波产生

第4章 德鲁德自由电子模型及相关扩展

4.1 线性光学：德鲁德模型

4.2 光驱动下的电子波包

4.3 晶体电子

4.4 相对论性电子的极端非线性光学

4.5 狄拉克电子的极端非线性光学

4.6 Unruh辐射

第5章 从洛伦兹模型到德鲁德模型：束缚态一非束缚态跃迁

5.1 高阶谐波产生：唯象方法

5.2 Keldysh参量

5.3 原子的场致电离

5.4 高阶谐波产生

5.5 应用：金属表面光发射

第6章 传播效应

6.1 非线性麦克斯韦方程的数值解

6.2 慢变包络近似

6.3 Gouy相位和载波-包络相位

6.4 幅度谱的整形

第7章 半导体和绝缘体中的极端非线性光学

7.1 载波拉比振荡

7.2 外现为二阶谐波的三阶谐波产生过程

7.3 动态Franz-Keldysh效应

7.4 光子牵引或动态HaIl效应

7.5 圆锥形二阶谐波产生

第8章 原子与电子的极端非线性光学

8.1 原子系统中的高阶谐波产生过程

8.2 相对论性非线性汤姆森散射

问题解答

附录A：重要符号

附录B：引文索引

《极端非线性光学》是德国卡尔斯鲁厄理工学院应用物理系终身教授，德国科学院院士MartinWegener教授的作品。在现有激光技术已使得超短超强光脉冲的产生成为可能的背景下，光学也随之从传统非线性光学——微扰非线性光学机制阶段而进入了非微扰非线性光学机制——极端非线性光学机制阶段。在此深层次领域，诸多新颖的物理效应和物理现象，如结构反演对称材料中的倍频效应与惰性气体中的高次谐波产生效应（此效应能够产生脉宽在阿秒量级的单极紫外电磁脉冲或脉冲群）将发生。当然还涉及更多如固态物理、原子物理等深层次研究。
　　《极端非线性光学》在内容编排及相关原理阐述方面遵循循序渐进的科学规律，以非线性光学学科自身发展的连续性为主线，采用“内容与研究方法并重”的原则，使读者在清楚把握已有学科发展脉络的同时，能够明晰传统非线性光学到极端非线性光学以及极端非线性光学自身的发展过程中，其每个阶段之间在科学理念及精髓上的传承以及超越，使读者能从整体上把握极端非线性光学领域的当前研究发展水平。

《极端非线性光学》旨在引导读者理解有关超短光（电磁）辐射所致现象的基本物理知识。其辐射强度极其高，以致于该领域被称为“极端非线性光学”。总体而言，该书涉及两类研究对象，基本的和能级系统更复杂的。同时，该书配有针对性实例及相应解答思路，这使得其更具教学价值。