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09 第六章 相位共轭技术

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智慧树答案光电子技术基础知到课后答案章节测试2022年

智慧树答案光电子技术基础知到课后答案章节测试2022年

绪论1.世界上第一台激光器是 ( )。

答案:红宝石激光器2.光电子学是光子学与电子学相合而形成的一门学科。

（）答案:对3.光电子学的研究对象是光波段的电子学。

（）答案:对4.世界上第一台激光器是氦氖激光器。

（）答案:错5.信息技术的支柱产业包括光电子技术和计算机技术。

（）答案:错第一章1.欲使光在两种介质的界面上发生全反射，下面说法正确的是（）。

答案:光从介质射向空气，入射角大于临界角2.可见光的波长范围为（）。

答案:400-760nm3.光密介质中的场为均匀平面波。

（）答案:错4.一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于布儒斯特角则在界面的反射光为完全偏振光。

（）答案:对5.光密介质中合成场的电场和磁场分量的相位差为（）。

答案:π/2第二章1.1966年，（）等提出了实现低损耗光纤的可能。

答案:高锟2.要使光纤导光必须使（）。

答案:纤芯折射率大于包层折射率3.光纤的数值孔径与（）有关。

答案:相对折射差4.在非对称平板波导中，基模可以在任何频率下存在，但在对称的平板波导中则必须在入射光频率高于一定值时才能实现基模传输。

（）答案:错5.在平面介质波导中，当所有满足θ>θ12>θ13时，入射角均可形成导波。

答案:对第三章1.当一束光射入某些晶体时，出射光会分为两束偏振方向不同的光，向两个方向折射，该性质体现了晶体的（）。

答案:各向异性2.KDP晶体沿z轴加电场时，折射率椭球的主轴绕z轴旋转了（）。

答案:45°3.发生拉曼-纳斯声光衍射必须满足的条件是（）。

答案:超声波频率低，光束传播方向垂直于声波的传播方向，声光作用长度短4.晶体的光轴是指晶体中固定的方向，光沿该方向传播时有双折射现象产生。

（）答案:错5.晶体的电光系数越大，对应的半波电压也越大。

（）答案:错第四章1.下面哪个光学现象是源于三阶非线性极化张量χ(3)的是（）。

答案:光学相位共轭2.关于晶体的非线性效应，说法不正确的是（）。

物理专业本科毕业论文参考题目 (1)

物理专业本科毕业论文参考题目 (1)

物理专业本科毕业论文参考题目一、物理教学研究方向1 新课标下基础物理课程改革与发展的趋势2 主观性试题与客观性试题的比较研究3 从批判性思维走向批判性教学4 试论科学探究中的“提出问题”5 激发物理学习动机的策略6 物理教学中体验性活动项目的建设与研究7 高中物理实验的改革研究8 物理教学中STS教育(科学技术和社会)教育9 物理教学中的情感教育10 论中学生物理知识结构的形成过程11 物理活动课的教学模式12 物理教学中的决策能力的培养13 谈微型物理实验14 物理教学与学生创造能力的培养15 21世纪的网络教育对物理教学的影响16 物理教学中多媒体课件的设计17 多媒体技术与物理教学18 物理教学中的科学价值观教育19 物理教学中的环境教育20 物理教学模式与教学方法21 浅谈物理创造教育的模式22 习题教学与思维能力的培养。

23 论中学物理教育中的化学史教育24 谈物理教师的素质结构25 论物理教育中辩证唯物主义观点教育26 谈物理教学中的审美教育27 物理课外活动的现状与对策28 论物理教学中思维能力的培养29 物理教学中科学方法的培养研究30 物理式样教学中的问题与对策31 物理实验教学与环境意识的培养32 物理实验教学中如何培养学生的观察能力33 物理实验教学与创造能力的培养34 物理教学中创造能力的培养35 物理课堂顺应教学方法研究36 定义不完善问题(ill-defined problem)教学研究37 李约瑟难题与中学物理教育38 从经营教育到大众教育～我国中学物理教材沿革回顾39 中学物理学习“差生”的归因分析40 不同类型高级中学学生学习物理动机的比较分析41 谈“从生活走向物理，从物理走向社会”42 论教学目标、教学内容的无限性与教学时间、教学空间有限性的矛盾43 教育课程改革与教师职业专业化的思考44 物理实验在中学素质教育中的地位和作用45 教育人才的培养与高师教育改革的新思维46 特殊能力与综合能力的关系与培养47 在教学中“育人”与理想教育48 科学用脑和发展高效性学习49 初中物理习题教学的效益问题50 物理教学中的素质教育研究二、普通物理方向1 氢气辉光放电的基本原理2 氢分子放电中电子的输运过程研究3 关于植物细胞内外水分的热力学关系4 单晶Ni2MnGa马氏体的微观机构分析5 热传递过程不可逆性的统计分析6 物理学家的成才与环境7 爱因斯坦的光子论及其意义8 关于半波损失问题的探讨9 关于№直流辉光放电光学发射谱研究10 离子(断，H’)碰撞截面综述11 在氢直流辉光中离子H+。

Chapter 6 拼接镜面共相系统

Chapter 6 拼接镜面共相系统

OR* R F
1
SF F
I H R， 6.1.3
上式中仅包含物光的相位，因此，所需相位可以根据下式提取
* x, y arg OR R
其中，arg 表示提取相位。相位对应的光程差(折射率为1时，对 应高度差)
z x, y
为
1 1 2 z x, y 1 2 2 z x, y
(6.1.5)
syn
syn
12 1 2
为λ1和λ2的合成波长，z为高度差。
Chapter 6 拼接镜面共相系统
6.1 数字全息技术测量相位的基本原理
双波长数字全息技术测量相位的基本原理 例 如图所示为两个波长下和其合成波长的测量范围。如果分 别用波长为1 μm和1.5 μm的光测量物体的相位，其量程分别为0.5 μm和0.75 μm，如果用它们的合成波长3 μm测量，其量程为1.5 μm，如图所示。

Chapter 6 拼接镜面共相系统
6.3 共相技术及共相的数字实验结果
共相技术 利用数字全息技术实现拼接镜面共相可以分为两个阶段： (B) 平面拟合 为了消除噪声和数值误差，对每一块拼接镜面的子镜选取中心 部分，对中心部分的相位取平均，可以得到每一块子镜的平移相 位，然后将平移相位带入下式，对选中的平面进行平面拟合
Chapter 6 拼接镜面共相系统
6.3 共相技术及共相数字实验结果
共相数字实验结果 镜面S1共相之后的残差如图所示。PV值为0.088 um，RMS值为 9.75×10-3 um。

Chapter 6 拼接镜面共相系统
6.3 共相技术及共相数字实验结果

共相数字实验结果 镜面S1共相前后的成像质量。

量子力学IWOP技术发展表象变换理论

量子力学IWOP技术发展表象变换理论
，（3.3.13）
这里
（3.3.14）
将（3.3.12）与（3.3.13）作比较，可得
（3.3.15）
（3.3.15）说明：态矢 沿着 的超叠加能得出纠缠态 。在 时，（3.3.15）式的关系就退化为相干纠缠态 与双体纠缠态 （两粒子总坐标 和相对动量 的本征态）的超叠加关系。若对 所组成的投影算子 在侧度 进行积分，则有
（3.4.20）
（3.4.20）和（3.4.17）式解应该是一样的，即
（3.4.21）
这样我们就导出了双模四波混频的压缩算符。它可用于对角化某些哈密顿量，例如当哈密顿量是
（3.4.22）
用（3.4.3）式中的反变换
（3.4.23）
我们看到
（3.4.2）
令
（3.4.25）
得
（3.4.26）
这样就对角化了（3.4.22）。
（3.3.16）
特别地，当 ，（3.3.16）就退化为
（3.3.17）
这个一个比较特殊的纠缠压缩态，（3.3.16）和（3.3.17）告诉我们：态矢 沿着 的超叠加可以得到一个纠缠压缩态，而 则为一个特殊的纠缠压缩算符。若 ，（3.3.17）式即为
（3.3.18）
感兴趣的读者可以计算投影子 对 积分情况。
（3.5.5）
由
.（3.5.6）
则（3.4.3）式就是
（3.5.7）
于是构造式（3.4.1）就有了一个更为简单的写法
（3.5.8）
当 ，（3.5.8）就变成了坐标表象完备性的Gauss积分形式；当 ，（3.5.8）即为动量表象的完备性Gauss积分形式（只是这里的积分变量由 ）。
, ,（3.1.8）
或者取
, .（3.1.9）

双光子技术的原理及应用

双光子技术的原理及应用

双光子技术的原理及应用前言双光子技术是一种基于量子力学原理的新型光学技术，它利用低能量、超快速的激光脉冲产生的双光子效应，实现了很多传统光学方法所无法实现的功能。

本文将介绍双光子技术的原理以及其在各个领域的应用。

原理双光子技术的原理基于量子力学的超快速过程，主要包括以下几个方面：1.双光子吸收：双光子吸收是指两个光子几乎同时被一个激发态的原子或分子吸收。

在传统的光学中，光子与物质的相互作用是单光子吸收，而双光子吸收则是两个光子几乎同时被物质吸收。

这种过程需要满足一定的能量和动量守恒关系。

2.被激辐射的双光子发射：双光子激发还可以引起双光子的辐射，这在传统的光学中是不可能实现的。

双光子辐射是指一个激发态的原子或分子在光子碰撞下同时发射两个光子。

3.非线性光学效应：双光子技术利用了非线性光学效应，而传统光学则是基于线性光学理论。

非线性光学效应是指光与物质相互作用时，光的输出与输入之间不是简单的比例关系。

通过调整光的强度、频率和相位等参数，可以实现一系列非线性效应，如频率倍增、非线性折射和光学相位共轭等。

应用双光子技术在各个领域都有广泛的应用，下面将分别介绍几个典型的应用场景。

生物医学1.双光子显微镜：双光子显微镜是一种高分辨率、无损伤的生物成像技术。

它利用双光子吸收效应，通过调控激光脉冲的强度和频率，可以实现对生物样品的深层次显微观察，对活体细胞、组织甚至整个小动物的三维结构和功能进行研究。

2.光合成研究：双光子技术可以应用于光合成研究中。

通过双光子激发，可以提供足够的能量给叶绿素分子，激发出叶绿素的激发态，从而研究光合作用的机制和动力学过程。

材料科学1.量子点材料：双光子技术可以用于研究和制备量子点材料。

通过调控激光脉冲的参数，可以实现对量子点的精确定位和操控，进而研究其光电性能和应用。

2.光学器件加工：双光子技术可以实现高分辨率的光学器件加工。

利用双光子吸收效应，可以在材料表面产生微细结构，如光子晶体、微透镜和微型通道等，用于光子学、光电子学和光学通信等领域。

色散补偿技术

色散补偿技术

4、光相位共轭色散补偿
光相位共轭（OPC）色散补偿法又称中间频 谱反转法。光相位共轭器是利用光介质中的非线 性效应——“四波混频”获得输入光脉冲的频谱反转 脉冲，即相位共轭脉冲。光相位共轭色散补偿是 在两根长度和色散特性相同的传输光纤之间插入 光相位共轭器，经第一根光纤传输后发生畸变的 信号脉冲经相位共轭器转换为相位共轭脉冲，再 经第二根光纤的传输而被整形恢复。
高速光纤通信系统中，光纤损耗、色散和非线 性效应是限制系统传输性能的主要因素。
光放大器的普遍采用解决了光纤损耗补偿问题。 随着光纤通信单信道传输速率的不断增大，色散 补偿就成为高速光纤通信的关键技术之一。国内、 外已对色散补偿技术进行了广泛的理论和实验研 究，提出了许多各具特色的色散补偿技术方案。
色散补偿技术
PMD补偿方法
由于已敷设的大量标准单模光纤在短期内还 不可能被完全取代，为了充分利用已有资源，发 展高速光通信系统一种比较经济的方法就是对 PMD进行补偿。因此，在国际上如何补偿PMD已 成为研究热点。目前，用于PMD补偿的技术有很 多，概括起来主要有电补偿方法、光电结合法和 光补偿方法。
光相位共轭器的色散补偿系统原理
5、色散支持传输
色散支持传输（ DST ） 是采用频移键控 （FSK）调制方式在常规单模光纤上传输。
DST的优点是无需外调制，线路上也不用加 色散补偿器。结构相对简单、易于实现。在远距 离点对点通信中有良好的应用前景。缺点是要求 光源有良好的调频特性。在码速率较高时，激光 器瞬态啁啾的存在会使误码率变大。而且，DST 需改造现有系统的光发送和接收部分。它不适用 波分复用系统。
2、预啁啾技术
啁啾（chirp）是指产生光脉冲调制时引入的附加线性 调频，也即光脉冲的载频随时间变化。 预啁啾技术（Pre-chirp）是在发送端引入预啁啾 （和传输光纤色散引起的啁啾相反），使发送的光脉冲 产生预畸变，结果经光纤传输后抵消传输光纤色散引起 的啁啾，延长了传输距离。

非线性光学复习总结

非线性光学复习总结非线性光学复习总结一. 非线性基本概念线性极化率的基本概念:一、电场的复数表示法：E(r,t)=1/2E(r,ω)exp(-iωt)+c.c. (1)E(r,t)=Re{E(r,ω)exp(-iωt)} (2)E(r,t)=1/2E(r,ω)exp(-iωt) (3)以上三者物理含义是一致的，其严格数学表示是（1）式。

（注意是数学表达式，所以这种表示法主要还是为了运算的方便，具体那些系数、共轭神马的物理意义是其次的，不用太纠结。

）称为复振幅，不存在。

1/2是归一化系数。

对于线性算符，可采用（3）式进行简化计算，然后加c.c.或Re{ }即可对非线性算符，必须采用（1）式的数学形式计算二、因果性原理：某时刻的电场只能引起在此时刻以后介质的响应，而对此时刻以前的介质响应没有贡献。

也可以这样说，当光在介质中传播时，t时刻介质所感应的极化强度P(t)不仅与t时刻的光电场有关，也与此前的光电场有关。

（先有电场E，后有极化P）与此相关的是时间不变性原理：在某时刻介质对外电场的响应只与此前所加电场的时间差有关，而与所取的时间原点无关。

于是，极化强度表达的思路即是先找到时刻t之前附近的一段微小时间t-τ=dτ内电场的作用，再对从电场产生开始以来的时间进行积分，求得总的效应。

τ时刻电场，影响其后的极化：t时刻的极化，来自其前面时刻的电场贡献：代表频率为的简谐振动，的频率仅是数学描述，物理上或t时刻的极化，来自前面时刻的电场贡献：三、线性极化率：其中四、介电常数（各向同性介质）：五、色散：由于因果性原理，导致必然是频率的函数，即介质的折射率和损耗都随光波长变化，称为色散现象。

正常色散：折射率随波长增加而减小。

六、KK关系:以上两式为著名的KK色散关系，由K-K关系课件，只要知道极化率的实部和虚部中任何一个与频率的函数关系（光谱特性）就可通过此关系求出另外一个。

线性极化率张量同样满足真实性条件：,所以，这两式是线性极化率的KK关系。

《电子测量技术基础》课件第6章


它送出宽度为Tm的门控信号uD，Tm应当远大于被测信号的最 大周期Tmax。一般取
Tm=KT (K>>1)
(6.3-8)
式中，K为比例系数；T为信号周期。这一闸门信号使时间闸
门Ⅱ开启，在Tm内通过闸门Ⅰ的标准频率脉冲又通过闸门Ⅱ 送入计数器计数，如uE。设计数值为A，由图6.3-4中uD、uE 可知:
第6章 相 位 差 测 量
6.1 相位差测量概述 6.2 用示波器测量相位差 6.3 相位差转换为时间间隔进行测量 6.4 相位差转换为电压进行测量 6.5 零示法测量相位差 6.6 测量范围的扩展 小结
6.1 相位差测量概述
振幅、频率和相位是描述正弦交流电的三个“要素”。 以电压为例，其函数关系为
的电流为
(6.4-12) 式(6.4-12)表明，输出电流只包含直流项和信号的二次谐波项。 如果滤去高频分量，则输出电流中的直流项为
它与cosj成正比。
(6.4-13)
图6.4-2所示的电路中，若两信号的频率不同，则输出信 号中也只有两输入信号的差频项和二次谐波项，而不存在输 入信号频率分量。这一方面使输出端滤波容易，另一方面还 可广泛用于混频、调制和鉴相。
(6.2-3)
量得波形过零点之间的长度AB和AC，即可由式(6.2-3)计算出
相位差j。
6.2.2 椭圆法 一般情况下，示波器的X、Y两个通道可看作线性系统，
所以荧光屏上光点的位移量正比于输入信号的瞬时值。如图 6.2-2所示，u1加于Y通道，u2加于X通道，则光点沿垂直及水 平的瞬时位移量y和x分别为
(6.3-5) (6.3-6) (6.3-7)
图6.3-3 电子计数式相位计框图
下面来具体讨论在“瞬时”相位计的基础上，增加了一 个计数门而构成的平均值相位计的工作原理。如图6.3-4 所示，平均值相位计比图6.3-3多一个时间闸门Ⅱ和闸门脉 冲发生器。

非线性光学PPT课件

光与介质相互作用，介质的物理参量如极 化率、吸收系数、折射率等是光场强度的 函数(非线性吸收和色散、光克尔效应、 自聚焦)
光束通过光学系统，入射光强与透射光强 之间呈非线性关系，从而实现光开关(光 限制、光学双稳、各种干涉仪开关)
多束光在介质中交叉传播，各光束的相 光束之间可以相互传递相位信息，而且两
Nonlinear Optics 非线性光学
2019/11/23
1
第1章 绪 论
§1.1 非线性光学的意义
1.1.1非线性光学是非线性物理学的分支学科
非线性物理学是研究在物质间宏观强相互作用下普遍存 在着的非线性现象，也就是作用和响应之间的关系是非线性 的现象。非线性光学是非线性物理学的一个分支，它是描述 强光与物质发生相互作用的规律。非线性光学在激光发明之 后迅速发展起来，它所揭示的大量新现象极大地丰富了非线 性物理学的内容。
(E) (1) (2) E E (3) 2 (1) (2) (E) (3) (E2 )
16
§1.2 非线性光学的主要研究内容
两大类：
1)光在非线性介质中传播时由于和介质发生非线性作用 自身所受的影响；
2)介质本身在光作用下的性质，由此可以推断介质内部 的结构及其变化---非线性光谱学。
10
• 若入射光是激光，光强比普通光高几个数量级，极化强度 展开为光场的幂级数，要考虑高幂次项的作用。
极化强度 P(r,t) 按入射光频信号电场 E(r,t) 的幂级数
展开的形式为：
P
=

(1)
0

E

0(2)
:
EE


(3)
0
EEE
= PL PNL

高功率激光器上的SBS脉冲压缩

高功率激光器上的SBS 脉冲压缩刘莉 吕志伟 何伟明 王骐提要提要：：对高功率激光器上SBS 脉冲压缩技术的研究工作进行了详细的回顾，比较了几种常用的SBS 脉冲压缩系统，总结了常用于脉冲压缩的几种物质的布里渊参数，并分析了SBS 脉冲压缩技术的可能的发展趋势。

关键词关键词：：受激布里渊散射(SBS)，脉冲压缩，高功率激光器SBS pulse compression on high-power laserLiu Li Lu Zhiwei He Weiming Wang Qi(Institute of Opto-Electronics,Harbin Institute of Technology, Harbin 150001)Abstract: A review is given of SBS pulse compression on high-pow er lasers.Several SBS pulse compressors are compared and Brillouin parameters of SBS mediums are generalized.At last,possible future research directions on SBS pulse compression are indicated.Key words ：stimulated Brillouin scattering(SBS), pulse compression, high-power lasers 自从Zel'dovich 报导用SBS 消除激光束波前畸变[1]以来，受激布里渊散射（SBS ）相位共轭技术是获得相位共轭光的重要手段，与其它非线性光学相位共轭技术相比，SBS 相位共轭镜（PCM ）具有结构简单、自泵浦的特点，以及实时产生相位共轭波、比较理想地修正任意波前畸变的独特能力。

1 SBS 脉冲压缩与SRS 脉冲压缩技术的比较受激拉曼散射（SRS ）与受激布里渊散射(SBS)是非线性光学中两种有效地压缩激光脉冲的方法。

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Fig 6.8 背向DFWM的放大作用
V、当 L

2 仍有输出，成为一个光学参量震荡器，如图6.9 所示：
，R ，即当输入信号波等于零时，
16
Fig 6.9 满足振荡条件时，介质内的光电场分布
注意：达到振荡条件时，必须考虑泵浦场E1，E2的耗尽， 这时小信号近似已经不适用，精确求解应包括E1 , E2 , E p , Ec四个光波的耦合波方程组[ 2]。
第六章
相Phase Conjugation）
当激光束在大气或光学器件中传播时，由于大 气或光学元器件的不均匀性，将引起激光束波前 的畸变。
方法：光学自适应技术—电光器件、声光器件和 可变形反射镜的补偿系统 相位共轭技术－无需其他设备，即可实时 地产生畸变光波的相位共轭波。
10
对于具有较大波面畸变或发散角的E p ( z , t )而言，较难达到 这一要求，所以用三波混频方法产生前向相位共轭波是受 到相位匹配条件的严格限制的。 4、四波混频方法 入射泵浦场E1 (r , t )，E2 (r , t )，信号场E p (r , t )经三阶非
线性极化，对应于频率 c 1 2 p的极化为： ( 3) ( 3) Pc (r , t ) 6 0 ( c , 1 , 2 , p ) E1 (r ) E2 (r ) E p (r ) 可见四波混频可产生E p的相位共轭波Ec (r , t )。当两泵浦场 沿相同方向传播，k1 k 2时，可产生前向相位共轭波，但 此时与TWM (三波混频)类似受到相位匹配条件的限制，限 制了各入射光场的允许角。
Ec (0) i tan( L) E p ( 0)
由于这两者均由E p (0)产生，所以可将一个看作透射波，而另 一个看作反射波，由此定义相位共轭的功率反射及透射系数 分别为：
14
R T 讨论：
E c ( 0) tan( L) E p ( 0) E p ( L) E p ( 0)
( 2) c ( 2)
( c , 1 , p ) E1 ( z ) E ( z )e
p
' i ( c t k c z)
c.c.
其中kc' k1 k p ,由此可知由Pc( 2 ) ( z , t )辐射的极化光波Ec ( z , t )中也 包含有E E p ( z , t )波的一个前 p ( z )，并且也是沿 z轴传播，这正是 向相位共轭波，由于存在相位匹配条件 k kc kc' kc k1 k p 0
18
3 (3) 上式中 E1 E2，令 nc z / 2 E ( z ) A ( z ) e p p Ec ( z ) Ac ( z )e ( z L ) / 2 代入(6.4 7)得 dA p ( z) ( zL) i A ( z ) e c dz (6.4 8) dA ( z ) z c iA ( z ) e p dz 代入边界条件 Ap ( z 0) Ap (0)；Ac ( z L) 0解得： Ap ( z ) 2 Ap (0){
11
e
i[( 1 2 p ) ( k1 k 2 k p ) r ]
c.c.
当1 2 p 时，Ec (r , t )频率也为，此时的四波混频 称为简并四波混频( DFWM )。DFWM 可以产生相位匹配条件 自动满足的背向相位共轭波，因为 k k1 k 2 k p kc 0 当k1 k 2时相位匹配条件变为 kc k p 显然这时E p (r , t )的入射角没有任何要求，这对于用作相位 共轭镜( PCM )是最为理想的，因为入射波信号可以是有任 意形式的波前畸变的。 (要注意：E1 , E2若非理想平面波，则会影响到相位共轭 波的质量[1])
3
§6.4 简并四波混频与光学相位共轭
1、光学相位共轭
什么是光学相位共轭？ 1 i ( t k p z ) 1 i ( t k p z ) E p ( r , t ) Ap ( r ) e Ap ( r ) e 2 2 若 (6.4 1) 1 i ( t k c z ) 1 i ( t k c z ) Ec (r , t ) Ac (r )e Ac (r )e 2 2 且 Ac (r ) A p (r ), kc k p 即E p 场与Ec 场的复振幅部分互为复共轭，则称Ec为E p的光学 相位共轭波（背向）。 若 Ac (r ) A p (r ), kc k p 则Ec为E p的前向光学相位共轭波，其传播方向与原始波相同， 相位空间分布与原始波呈镜像对称。
12
(1)简并四波混频的相位共轭特性 由于k1 k 2，k p k c , k1 k 2 k p k c 0，即相位匹配条件 自动满足。 在小信号近似下，忽略E1 (r , t )，E2 (r , t )的衰减，则可以只考虑 E p (r , t )和Ec (r , t )的耦合波方程组，设E p 和Ec均沿z轴传播，则 3 (3) i E1 E2 Ec ( z ) dz nc dEc ( z ) 3 ( 3) i E1 E2 E p ( z) dz nc dE p ( z ) 令 3 ( 3) E1 E2，则有 nc dE p ( z )
2 1/ 2

2
sin[ l ( z L)] l (0)[ l ( z L)]}ez / 2
其中
sin( l L) 2 l (0)( l L) z / 2 2i l A ( 0 ) sin[ ( z L )] e p l Ac ( z ) sin( l L) 2 l cos( l L) 2 l [ e L ( ) 2 ]1/ 2
2
19
2 E ( 0 ){( ) sin[ l ( z L)] l cos(z L)} p 2 E p ( z) sin( l L) 2 l cos( l L) 2i E l ( z L)]e L / 2 p (0) sin[ Ec ( z ) sin( l L) 2 l cos( l L) 讨论：I、振幅反射系数
17
(2)、存在吸收时的DFWM的相位共轭特性。 当介质长度较长时(例如光纤中)，或介质对光的损 耗(吸收、散射)不可忽略时，会对DFWM的结果产生 影响。
考虑介质的线性吸收，以代表线性吸收系数，光 与介质相互作用长度为L，则 E1 ( z ) E1 (0)e z / 2 ( 6. 4 6 ) ( zL) / 2 E2 ( z ) E2 ( L )e 简单起见，假设四个光电场都沿z轴传播，则写出E p ( z )、 Ec ( z )的耦合波方程组为(对E1、E2作小信号近似)： dE p ( z) L / 2 Ec ( z ) E p ( z ) dz i e 2 dEc ( z ) ie L / 2 E ( z ) Ec ( z ) p dz 2 (6.4 7)
4
另外，可以将E p , Ec 表达式作比较可发现： Ec (r ,t ) E p (r , t ) 所以也常把背向相位共轭波称作时间反演波。
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PCM
普 通 反 射 镜
相 位 共 轭 镜
6
相位共轭波修正波前畸变的物理过程
1 4 2 3
Glass
Normal Reflecator
1 2 p c
dz dEc ( z ) iE p ( z) dz
iEc ( z )
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E p ( z 0 ) E p ( 0) 代入边界条件 可解得： Ec ( z L ) 0 cos[ ( z L)] E p ( z) E p ( 0) ( 6 .4 4 a ) cos( L) sin[ ( z L)] Ec ( z ) i E p (0) (6.4 4b) cos( L) 两个输出端面的E p ( L)、Ec (0)分别为 E p ( L) E p (0) cos( L) ( 6 .4 5 a ) (6.4 5b)
Ec (0) 2i e L / 2 tan( l L) r E p ( 0) tan( l L) 2 l II、自振荡条件： r tan( l L) 2 l 0 tan{[ e
2 L
( 6 .4 9 )
( ) ] L} [ e 2
2 kr ) 2
2
3
Phase Conjugate
Glass
E4 (r , t ) E4e

2 r
2
e
i (t kz
2 kr ) 2
Reflecator
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PC技术的应用
1）相位共轭谐振腔PCR 2）自适应光学 3）图像传递 4) 无透镜成像 5) 实时空间相关和卷积
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2、相位共轭波的产生方法 光学全息 三波混频 光学混频 简并四波混频 近简并四波混频 方法 非线性光学方法反向受激散射 光子回波
E1 (r , t ) E1e

2 r
2
e 1
i (t kz
2 kr ) 2
4
E2 (r , t ) E2 (r )e

2 r
2
e
i (t kz
2 kr ) 2
* E3 (r , t ) E2 ( r )e

2 r
2
e
i (t kz
2
PC概念