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書籍詳細

  非線形光学

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黒田和男 東大教授 工博 著

発行年月日:2008/10/31 , 判 型: A5,  ページ数:218頁

ISBN:978-4-339-00799-2,  定 価:3,132円 (本体2,900円+税)

非線形光学の醍醐味は線形光学では起こらない特異な現象が見られることである。本書では,第2高調波発生や非線形屈折率効果等,光と物質の相互作用を摂動論で扱える範囲の非線形光学について基本的な現象の記述に重点をおいて解説。

【目次】

1. 非線形感受率
 1.1 非線形光学効果のあらまし
  1.1.1 非線形分極
  1.1.2 2次の非線形光学効果
  1.1.3 3次の非線形光学効果
1. 非線形感受率
 1.1 非線形光学効果のあらまし
  1.1.1 非線形分極
  1.1.2 2次の非線形光学効果
  1.1.3 3次の非線形光学効果
 1.2 非線形感受率
  1.2.1 複素振幅
  1.2.2 線形感受率
  1.2.3 2次の非線形感受率
  1.2.4 3次の非線形感受率
 1.3 対称性
 1.4 応答理論
  1.4.1 時間波形とスペクトル
  1.4.2 線形応答
  1.4.3 Kramers-Kronig の関係式
  1.4.4 非線形感受率の定義
 章末問題

2. 光と物質の相互作用
 2.1 物質の分極
  2.1.1 線形感受率
  2.1.2 2次の非線形感受率
  2.1.3 3次の非線形感受率
 2.2 量子論的扱い
  2.2.1 ハミルトニアン
  2.2.2 摂動論
  2.2.3 線形感受率
  2.2.4 非線形感受率
 2.3 局所場補正
  2.3.1 Lorentz-Lorenz の式
  2.3.2 非線形感受率の局所場補正
 2.4 非線形項の大きさ
 章末問題

3. 結合波方程式
 3.1 波動方程式
 3.2 Manley-Rowe の関係式
 3.3 位相整合
 3.4 回折の効果
 章末問題

4. 第2高調波発生
 4.1 結合波方程式
 4.2 複屈折を用いた位相整合
  4.2.1 一軸結晶の位相整合
  4.2.2 ウォークオフ
  4.2.3 位相整合の許容幅
  4.2.4 ノンクリティカル位相整合
  4.2.5 例
 4.3 導波路を用いた位相整合
 4.4 擬似位相整合
  4.4.1 周期分極反転
  4.4.2 変換効率
  4.4.3 非周期分極反転
 4.5 変換効率が高いときの扱い
 4.6 カスケード非線形光学効果
 4.7 共振器内第2高調波発生
 章末問題

5. 光パラメトリック過程
 5.1 パラメトリック過程
 5.2 同調曲線
  5.2.1 角度位相整合
  5.2.2 擬似位相整合
  5.2.3 カスケード下方変換
 5.3 光パラメトリック増幅
 5.4 光パラメトリック発振
  5.4.1 発振しきい値
  5.4.2 定常発振
 章末問題

6. 3次非線形光学効果
 6.1 3次の非線形効果の分類
 6.2 非線形屈折率効果
 6.3 自己収束
  6.3.1 非線形シュレーディンガー方程式
  6.3.2 自己収束
  6.3.3 ガウスビーム
  6.3.4 非線形屈折率媒質中の伝搬
 6.4 第3高調波発生
 6.5 位相共役
  6.5.1 位相共役波発生法
  6.5.2 縮退4光波混合
  6.5.3 近縮退3光波混合
 章末問題

7. 光パルスの非線形光学効果
 7.1 光パルス
  7.1.1 パルスの成り立ち
  7.1.2 時間波形とスペクトル
 7.2 分散媒質中のパルス伝搬
  7.2.1 群速度と群速度分散
  7.2.2 チャープ信号
 7.3 非線形屈折率効果
  7.3.1 非線形シュレーディンガー方程式
  7.3.2 高次の効果
 7.4 自己位相変調
 7.5 ガウス波束
  7.5.1 ガウス波束の伝搬
  7.5.2 時間レンズ
 7.6 光ソリトン
  7.6.1 群速度分散と自己位相変調の釣合い条件
  7.6.2 単一ソリトン状態
 7.7 光パルスの波長変換
 章末問題

8. 誘導散乱
 8.1 光の散乱
 8.2 誘導ラマン散乱
  8.2.1 ラマン散乱
  8.2.2 結合波方程式
  8.2.3 結合波方程式の解
  8.2.4 ストークス光と反ストークス光の結合
  8.2.5 コヒーレント反ストークスラマン分光
 8.3 誘導ブリユアン散乱
  8.3.1 結合波方程式
  8.3.2 位相共役波発生
 章末問題

9. フォトリフラクティブ効果
 9.1 空間電荷分布の形成
  9.1.1 バンド輸送モデル
  9.1.2 空間的に一様な成分
  9.1.3 空間変調成分
  9.1.4 屈折率変化
  9.1.5 応答速度
 9.2 縮退2光波混合
  9.2.1 透過型格子
  9.2.2 反射型格子
 9.3 縮退4光波混合
章末問題

付録
 A.1 テンソル成分表
 A.2 おもな2次の非線形光学結晶の光学定数表
 A.3 分散式
 A.4 一軸結晶の有効非線形感受率
 A.5 数学公式

引用・参考文献
章末問題解答
索引

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