光場與原子系統(tǒng)之間的相互作用是輻射與物質(zhì)相互作用中非常重要的問題之一,深入研究光場與原子系統(tǒng)之間的相互作用,以及因此而產(chǎn)生的非線性光學(xué)效應(yīng),不僅能夠理解非線性光學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生的微觀機理,而且能夠揭示更為復(fù)雜系統(tǒng)的非線性光學(xué)效應(yīng)的規(guī)律。三階非線性光學(xué)極化率的研究在光學(xué)頻率轉(zhuǎn)換、光學(xué)參量振蕩與放大、自聚焦、自相位調(diào)制等過程中極其重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文用微擾理論和迭代方法研究三能級原子系統(tǒng)的三階非線性光學(xué)極化率。開展了下列工作:第一,建立了原子三能級系統(tǒng)模型,用微擾迭代法求解密度矩陣元的運動方程,得到非對角密度矩陣元的一般表達式。結(jié)果表明,非對角密度矩陣元與躍遷偶極矩、橫向躍遷率、相關(guān)的原子能級以及外界入射光場有關(guān);對于級聯(lián)躍遷過程,一階非對角密度矩陣元只有一個非零元素,二階非對角密度矩陣元也只有一個非零元素,三階非對角密度矩陣元有兩個非零元素。第二,采用解析法,在級聯(lián)躍遷下,對原子三能級系統(tǒng)求解非對角密度矩陣元的一般表達式,得到入射光場為單色平面波和高斯脈沖兩種情況下的非對角三階密度矩陣元的解析解,討論了兩種入射光場對三階非線性極化率的影響。結(jié)果表明,原子三能級系統(tǒng)三階非對角密度矩陣元...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景簡介
    1.2 研究現(xiàn)狀與進展
    1.3 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
2 原子三能級系統(tǒng)三階非線性極化率的迭代法研究
    2.1 典型的三階非線性光學(xué)效應(yīng)
    2.2 三階非線性極化率的研究方法
    2.3 微擾迭代法
3 入射光場對三階非線性極化率的影響
    3.1 入射光場為單色波的三階非線性極化率
    3.2 入射光場為高斯脈沖的三階非線性極化率
4 三階非線性極化率的數(shù)值法研究
    4.1 數(shù)值計算方法
    4.2 入射光場為平面波時的數(shù)值解
        4.2.1 三階密度矩陣元隨頻率的變化關(guān)系
        4.2.2 三階密度矩陣元隨時間變化的關(guān)系
    4.3 入射光場為高斯脈沖時的數(shù)值解
        4.3.1 高斯光場作用下一階非對角密度矩陣元
        4.3.2 高斯光場作用下二階非對角密度矩陣元
        4.3.3 高斯光場作用下三階非對角密度矩陣元
5 結(jié)論和展望
附錄
參考文獻
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文清單
致謝



本文編號：3888962