光場(chǎng)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(chǎng)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(jī)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(jià)值。本文用微擾理論和迭代方法研究三能級(jí)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(jí)系統(tǒng)模型,用微擾迭代法求解密度矩陣元的運(yùn)動(dòng)方程,得到非對(duì)角密度矩陣元的一般表達(dá)式。結(jié)果表明,非對(duì)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(jí)以及外界入射光場(chǎng)有關(guān);對(duì)于級(jí)聯(lián)躍遷過程,一階非對(duì)角密度矩陣元只有一個(gè)非零元素,二階非對(duì)角密度矩陣元也只有一個(gè)非零元素,三階非對(duì)角密度矩陣元有兩個(gè)非零元素。第二,采用解析法,在級(jí)聯(lián)躍遷下,對(duì)原子三能級(jí)系統(tǒng)求解非對(duì)角密度矩陣元的一般表達(dá)式,得到入射光場(chǎng)為單色平面波和高斯脈沖兩種情況下的非對(duì)角三階密度矩陣元的解析解,討論了兩種入射光場(chǎng)對(duì)三階非線性極化率的影響。結(jié)果表明,原子三能級(jí)系統(tǒng)三階非對(duì)角密度矩陣元...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景簡(jiǎn)介
    1.2 研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
2 原子三能級(jí)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(chǎng)對(duì)三階非線性極化率的影響
    3.1 入射光場(chǎng)為單色波的三階非線性極化率
    3.2 入射光場(chǎng)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(jì)算方法
    4.2 入射光場(chǎng)為平面波時(shí)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(shí)間變化的關(guān)系
    4.3 入射光場(chǎng)為高斯脈沖時(shí)的數(shù)值解
        4.3.1 高斯光場(chǎng)作用下一階非對(duì)角密度矩陣元
        4.3.2 高斯光場(chǎng)作用下二階非對(duì)角密度矩陣元
        4.3.3 高斯光場(chǎng)作用下三階非對(duì)角密度矩陣元
5 結(jié)論和展望
附錄
參考文獻(xiàn)
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(hào)：3888962