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1 说出电极化率的 4 种对易对称性，并说明满足的条件？
本征对易对称性（不需要任何条件）、完全对易对称性（介质无耗）、时间反演对称性（介质无耗）、空间对称性χ2 说出下式的物理意义：
（1）
是对称张量（介质无耗）；
(3)?0?xxyz(?m,?n,?l)Ex(?m)Ey(?n)Ez(?l)exp[?i(?m??n??l)t]表示由频率为ωm，场振动方向为x方向的场分量Ex(ωm)，频率为ωn 、场振动方向为y方向的场分量Ey(ωn)以及频率为ωl，场振动方向为z方向的场分量Ez(ω1 )三者间的非线性相互作用所引起的在x方向上的三阶非线性电极化强度的一个分量。
3 对于二次谐波和三次谐波，相干长度的物理意义？参量过程中的位相匹配有和物理意义？
举例说明两种实现位相匹配的方
法？
1）Lc物理意义: 三次谐波强度第一次达到其最大值的路程长度，典型值为1～100mm.如?K=0，Lc为无穷大。
2) 位相匹配的物理意义：在位相匹配条件下，二次谐波和三次谐波等非线性效应产生过程效率会大到最高，相应的位相不匹配条件下，产生效率会大大降低。 3）利用晶体的双折射特性补偿晶体的色散效应，实现相位匹配。
在气体工作物质中，利用缓冲气体提供必要的色散，实现相 位匹配。
4 为什么参量振荡器能够产生连续输出频率，而激光器只能输出单个频率？ 能量守恒 ω3=ω1+ω2 动量守恒 n3ω3=n1ω1+n2ω2
改变温度、角度(对非常光)、电场、压力等可改变晶体的折射率，从而改变参量振荡
器的输出频率
1，
2。因此参量振荡器可实现连续调谐。
而激光振荡器是利用原子跃迁的机理工作的，不能连续调谐。这是参量振荡器和激光
振荡器的区别
5 在拉曼散射中，为何观察不到高阶斯托克斯散射？在受激拉曼散射中，高阶斯托克斯散射 光却较强？高阶斯托克斯光的散射角有什么变化规律？
由?p，?s非线性作用产生。如一级反斯托克斯散射光??s=?p+?v= ?p+ ?p- ?s 由?p, ?p, ?s通过三阶非线性产生。
.
P(3)(?',r)?3??(3)(?,???)Ma(?p)a(?p)a(?s)?E(?p,r)E(?p,r)E*(?s,r)exp[i(2Kp?Ks)?r]s0pps代入上式，一级反斯托克斯散射光只有满足相位匹配条件： =2Kp?Ks?K's?0?K11时才能有效地产生。
高阶斯托克斯光散射角变化规律：斯托克斯散射光都是沿着与入射光方向成θ角的圆锥角射出，其波矢均满足一定的矢量关系，所以斯托克斯光都将相对于kp 以一定的角度发射。
6 解释强脉冲通过介质时的自变陡现象？
光脉冲的自变陡现象：峰值处n 上升，光速下降 ，而在后沿光强下降 ，n 下降 ，光速逐渐 变大 ，以至脉冲后面部分的光“赶上” 前面部分的光，造成光脉冲后沿变陡。
7 你知道哪几种散射效应，都有什么特点？
拉曼散射、布里渊散射、受激拉曼散射、受激布里渊散射，瑞利散射五种散射效应 ? 受激拉曼散射：
强激光照射某些介质时，在一定的条件下，散射光具有受激的性质。 @ 特点：相干辐射；强。
(a)明显的阈值性：即只有当入射激光束的光强或功率密度超过一定激励阈值后，
才能产生受激喇曼散射效应。
(b)明显的定向性：即当入射激光超过一定的阀值后，散射光束的空间发散角明显
变小，可达到与入射激光相近的发散角。
(c)高单色性：当超过一定的激励阈值后，散射光谱的宽度明显变窄，可达到与入
射激光单色性相当或更窄的程度。
(d)高强度性：受激喇曼散射光强或功率可以达到与入射激光束相比拟的程度(60~70%).
(e)随时间的变化特性：与入射激光随时问变化的特性相类似，受激散射光脉冲时
间可远短于入射激光脉冲的持续时间 。 ? 受激布里渊散射
① 方向：声波和散射光波沿着特定方向----声波与强光波场?的方向相同，散射光
.
?1与强光波场?p的方向相反(此时，增益最大)。
② SBS有阈值性(与受激拉曼散射相同)。
③ 受激布里渊散射也是非参量过程。SBS同样可通过耦合波理论获得, 仿照
dE3i?(3)1(6.7-1)SRS的写法, 有：? 1?SBS(??1,?p,??p,?1)EpE12dzcn1? 瑞利散射
瑞利散射是指散射粒子线度比波长小得多的粒子对光波的散射，其特点： 1、散射光强与入射波长的四次方成反比；
2、散射光强随观察方向而变，在不同的观察方向上，散射光强不同； 3、散射光具有偏振性，其偏振程度决定于散射光与偶极矩方向的夹角。 瑞利散射规律适用于微粒线度在十分之一波长以下的极小微粒。
8 相位共轭波的定义？三波混频，前向四波混频和后向四波混频哪一个更重要？为什么？四 波混频有哪些重要的应用？ 设光波场的复振幅 Es(r)为? 相位共轭波复振幅Ep(r)为
i?(r)(r)??(r)es?p(r)??s*(r)??(r)e?i?(r)结论：相位共轭波并不是该光波场总表示式的复振幅，而只是其复振幅的复共轭，完
全不涉及光场表示式中的时间因子。
注: (1) 即使，仍表明EP (r,t)，ES (r,t)是? (r)?C??(r)PS共轭关系。
(2) ?(r)由介质的不均匀性决定，即与折射率的变化?n有关；A(r)主要与光
吸收和光散射有关。 背向四波混频更重要；
将DFWM相位共轭与TWM相位共轭比较: 在DFWM中，若泵浦光E1, E2彼此反向传播，散射光E4就必然地沿入射信号光E3的反向传播，也就是说对于任意方向的入射光，DFWM过程皆可自动地满足相位匹配条件，所产生的散射光总是入射信号光的背向相位共轭光。而TWM相位共轭中，对相位匹配条件有苛刻的要求。
而前向四波混频只适用于薄样品，并且只有波矢满足K4=2K1,2- K3的散射光才能产生（即需满足相位匹配）。故背向四波混频更重要。
应用：相位共轭谐振腔、自适应光学、图像传递、无透镜成像、实时空间相关和卷积
非线性光学考试知识答案复习
