本书作者是谭维翰教授,长期从事
量子光学领域的研究,本书是第三版,在前面两版的基础上,进行了大量的修改增删,是一本高质量的
非线性与量子光学领域的专著。
`&.qHw) GRJ6|T$!?$ 本书从光与物质相互作用的非线性与量子性出发,对多年来在非线性与量子光学领域中的**研究成果给予从实验到理论的
系统介绍。第1~5章主要偏重基础,包括非线性介质中的波,光与非线性介质相互作用的经典与量子理论,二能级、三能级系统的密度矩阵求解,原子缀饰态,
激光振荡理论等;第6~10章主要介绍**发展,包括辐射的相干统计性质,原子的共振荧光与吸收,激光偏转原子束,超短光脉冲的传输与锁定,以及光学噪声、分岔与混沌。
r7].48D rW|%eT*/'A
vE8BB$D mI{Fs|9h 目录
{}8C/4iP O9- `e 第1章非线性介质中的波
5073Q~ 1.1波的传播与波追赶
)A%* l9\nG 1.2线性波
`R
xCs`
1.3非线性波
!s^XWsb8 1.4耗散波、激波与色散波
pZK 1G 1.5波的自聚与非线性Schrodinger方程
N
P+vi@Ud 1.6自感透明现象与sine—Gordon方程
,?Ie!r$6 1.7三波相互作用
q]C_idK= 1.8非线性相互作用中的孤立波理论
_&\'Va$ 1.8.1关于孤立波的记载
^|zag 1.8.2逆散射方法
16]Ay&Kn! 1.8.3二分量孤立波方程
]P#W\LZp 1.8.4直接解孤立波方程法
SPRTJdaC9 1.9非线性Schrodinger方程的逆散射解
>q&5Z 1.10非线性Schrodinger方程逆散射解的初值问题
}y+Qj6dP 1.11周期的孤立波解的初期问题
Tn/Z s| 附录1AGLM方程的证明
]T|$nwQ 参考文献
]Jm\k'u[ 第2章光与非线性介质相互作用的经典与—子理论
N8df1>mW 2.1非线性相互作用的经典理论
]\ !ka/% 2.1.1电磁波在非线性介质中的传播
Fbu4GRgJ3 2.1.2极化率张量的对称性
+TA~RCd 2.2光学中的波波相互作用
@[?ZwzY:9 2.2.1三波耦合
EI*~VFx 2.2.2四波耦合
N>YSXh`W`y 2.3光与非线性介质相互作用的量子理论
3) d}3w { 2.4弱场微扰法解Schrodinger方程
i/n
ee_ 2.5密度矩阵方程及其微扰解法
[;7zg@Sa 2.5.1密度矩阵方程
^X+qut+~ 2.5.2用微扰法解密度矩阵方程
)`{m |\b 2.6波场妒Ψ(r,t)的量子化
i!8"T# 2.7电磁场的量子化
Vt3*~Beb 2.7.1电磁场的模式展开
<uS/8MP{ 2.7.2电磁场的量子化
52j3[in 2.7.3光子数态(Fock态)
7g]mrI@ 2.8原子辐射的线宽与能级移位
eR>8V8@ 2.8.1单原子辐射
jSHFY]2 2.8.2N原子辐射
0;T7fKj 2.8.3单原子与N原子的受激辐射与吸收
o6; 2.9自离化共振态
YkMFU'?[ 2.9.1自离化共振态
+D4m@O 2.9.2Fano的自离化(AI)态理论
P (7Q8i' 2.10绝热定理与Berry相位
DiOd!8Y 2.10.1绝热定理与Berry相位
8<T~AU8'* 2.10.2“准二能级”系统的Berry相位
*yw!Y{e!9 2.11Bohm—Aharonov效应
!ry+{v+A 附录2A(2.2.27)式的解析求解
I<sUB4T>#W 附录2B(2.9.13)式的证明
]S]W|m7=.Z 参考文献
svDnw cl 第3章二能级系统的密度矩阵求解
F)X`CG ;t 3.1二能级原子密度矩阵的矢量
模型 |n tWMm:( 3.2Bloch方程及其解
#_S]\=N( 3.3线性吸收与饱和吸收
wMN{ 9Ce3j 3.4光学章动与自由感生衰变
2cQ~$ 3.5浸渐近似
M&hNkJK*G 3.6光脉冲传播的面积定理
0M&n3s{5I 3.6.1光脉冲传播面积定理的证明
#oa>Z.?_V 3.6.2相干光脉冲的合并、分裂和面积演化
SPdEO3 3.7光脉冲自聚的多焦点现象
wG7>2*( 3.7.1光脉冲自聚的准稳态理论
w.aEc}@(^ 3.7.2光脉冲自聚的不稳定住分析
u0arJU_.) 3.7.3光脉冲自聚的数值计算
7]1a3Jk 3.8光束传输的ABCD定理
^o _J0
]m 3.8.1近轴
光束传输的ABCD定理
Yb<:1?76L 3.8.2普适的光束传输ABCD定理的证明
gl`J( 3.8.3光束传输的
衍射积分计算
KWjhkRK4] 3.9光脉冲的“超光速传输”
\W TKw x 3.9.1终端波在增益型反常色散介质中的传播
j7Y7&x" 3.9.2矩形脉冲在增益型反常色散介质中的传播
=oh%-Sh: 3.9.3高斯光脉冲在增益型反常色散介质中的传播
C{^I}p 附录3A(3.6.24)式的推导
?)(/SZC0 附录3B(3.7.26)式的解析求解
Ck !"MK4 参考文献
dL+yd0b* 第4章原子的缀饰态
Kf[.@_TD<1 4.1二能级原子Schrodinger方程的解
v'?o#_La+ 4.2原子缀饰态
#"!ga)a%L 4.3Cohen—Tannoudji的缀饰原子
d7r!<u&/ 4.4原子部分缀饰态及其展开
v@GhwL 4.5集居数、介质增益与无反转激光
oVZzvK(zR 4.6自离化共振态干涉
wE=I3E % 4.7简并态的量子拍激光
e~(e&4pb 4.8电磁感应透明
;qUB[Kw 参考文献
j0~c2 第5章激光振荡理论
9#hp]0S6 5.1激光振荡的半经典理论
O/Hj-u6&A 5.1.1没有激活离子(或原子)情形
PPySOkmS3 5.1.2线性极化极化PE
1Dhe!
n# 5.1.3一级近似
xFThs,w 5.1.4气体激光的烧孔效应与Lamb凹陷
*tRsm"} 5.1.5多模振荡
KFO
K%vbM 5.2激光振荡的全量子理论
zb4@U=?w} 5.3热库模型与激光输出的统计分布
CEw%_U@8 5.3.1热库模型
[QQM/ ? 5.3.2激光场与热库相互作用的Langevin方程
nIlTzrf6 5.3.3原子体系与热库相互作用的Langevin方程
oxeu%wj_ 5.3.4辐射场的密度矩阵方程
$G)HU6hF* 5.3.5激光输出的统计分布
oLX[!0M^ 5.4降低激光泵浦的量子噪声
S _U |w9q 5.4.1规则泵浦抽运
G}l9 [lE 5.4.2一般泵浦抽运
6QT&{|q= 5.5微maser的量子模式理论
Cc{{9Ud 5.5.1maser情形密度矩阵主方程的稳态解
wN%lc3[/z2 5.5.2微腔的量子模理论
-R]~kGa6m< 5.5.3在阈值附近微腔量子模主方程解与分步模式解的偏差
H?Sv6W.~ 5.6单原子与双原子微激光
nu1XT 1q1 5.6.1双原子与激光场的相互作用方程
aj1,h)P 5.6.2单原子、双原子微激光的稳态输出比较
GJQ>VI2cY 参考文献
P`Now7!
GW 第6章辐射的相干统计性质
Pvt!G 6.1平衡辐射的统计热力学
(X\]! 'A 6.2光的相干性
:5j+^/ 6.2.1相干条件
6qTMHRI 6.2.2“
光子自干涉”与“同态光子干涉”
v,QvCozOz 6.3光探测
:8/ 6dx@Y( 6.3.1理想
探测器 >2),HZp^I 6.3.2量子跃迁
Vi^vG`L9 6.4场的相关函数与场的相干性
Z]DZ:dF 6.5相干态
#7'k'( 6.5.1相干态定义
|1A0YjOD 6.5.2阻尼相干态
!Z\Gv1 6.5.3相干态叠加
0n2H7}Uq 6.6用相干态展开
zd$?2y8 6.6.1相干态的P表示
wM7Iu86 6.6.2在P表象中参量下转换所满足的Fokker.Planck方程
y*sVimx 6.6.3W.Q与P分布函数
*!
:j$n; 6.7光子的二阶相关函数、群聚与反群聚效应、鬼态干涉与粒子的纠缠态
J[Mj8ee# 6.7.1光场分布的二阶相关测量
oO3^9?Z 6.7.2经典光场与非经典光场
)h0>e9z>Y 6.7.3原子共振荧光场的二阶相关函数分析
4t%Lo2v!X% 6.7.4双光子“鬼态干涉”与EPR悖论
I9xu3izAmR 6.7.5Bell不等式与粒子的纠缠态
LQ%QFfC 6.7.6违背Bell不等式的几何推导
9__Q-J 6.8压缩态光场
IOC$jab@ 6.8.1光量子起伏给光学精密测量带来的限制
PbS1`8|4 6.8.2正交压缩态
.XeZjoJ$z 6.8.3振幅压缩态
acUyz2x 6.9非经典光场的探测
/&47qU4PJ 6.9.1强度差的零拍探测技术
_](y<O^9yO 6.9.2当探测效率η1的零拍探测
45[,LJaMd 6.10压缩态光的产生和放大
UeZ(@6_: 6.10.1简并参量放大产生压缩态光的
原理与实验结果
l4taD!WD/ 6.10.2简并参量放大与简并四波混频满足的Langevin方程与Fokker—Planck方程
Zon7G6s9` 6.10.3简并参量放大的Fokker—Planck方程的解
@@\px66 6.10.4简并四波混频的Fokker—Planck方程的解
(7!pc 6.11简并四波混频实验
wX6-WQR 6.12相位算符及其本征态
z ULHgG 6.12.1Dirac与Heiltler相位算符理论及其困难
OIw[sum2 6.12.2Susskind与Glowgower相位算符
F,VWi$Po\N 6.12.3Loudon与Pegg—Branett的相位态
~rjK*_3/ 6.12.4能量有限系统的相位本征态|ψc>N
zx:;0Z:S6> 6.12.5能量有限系统的厄米相位算符
q\jq9) 附录6ABoson算子代数
z!b:|*m]w 附录6B小测不准态
UfO='&U^ 附录6C关于(6.7.59),(6.7.70)式的证明
$'d,X@}8 参考文献
'?.']U,: $ $39TP@?:Z) 第7章原子的共振荧光与吸收
CXz9bhn<4 第8章激光偏转原子束
KI*bW e 第9章超短光脉冲的传播与锁定
T1Z*>(M 0章光学噪声、分岔和混沌
{0fQE@5@ 参考文献
wi.E$RckD '
i5}`\
B+R|fQ l'2vo=IQ (实体书推荐,有兴趣的,可以了解一下!)