补充资料：固体非线性光学性质

固体非线性光学性质
nonlinear optical character in solid

　　固体非线性光学性质nonlinear optical charac·ter in solid光与物质相互作用时，物质以非线性方式响应入射辐射场所表现的特性。当辐射场与物质相互作用时，可以引起物质极化强度尸发生变化。在通常情形下，P仅与辐射场强度E的一次幂项有关，此时物质的折射率、吸收系数等物理参数均与入射光强无关，在物质中传播的光波之间不发生相互作用，由此而产生的各类现象称线性光学现象。当激光出现后，其相干电磁辐射场功率密度可达10‘ZW/c mZ，相应的电场强度可与原子的库仑场场强(一3x10sV/m)比较。由此而引起的物质极化强度不仅与辐射场的一次幂项，而且与二次、三次甚至更高次幂项有关。此时极化强度与场强间的关系为三次极化系数，它们都是张量。 研究简史电光效应的发现较早，也属于非线性光学范畴，但非线性光学的发展却起源于激光问世之后。1961年P.A.弗兰肯(Franken)等首先观察到光学倍频现象。他们用红宝石激光作用于石英晶体，获得频率为红宝石光频率2倍的相干辐射。1962年N.布洛姆伯根气Bloembergen)等对上述现象进行了理论解释，指出在描述光场与介质相互作用的麦克斯韦方程中，如果考虑由二次非线性项引起的极化强度，就可以很容易解释弗兰肯等人观察到的倍频现象，从而奠定了非线性光学的理论基础。此后，非线性光学研究获得了飞速发展，相继发现了倍频、和频、差频和参量振荡与放大等二次非线性光学现象。1965年P.D.马克(Makar)和R.W.特休恩(Terhune)用红宝石激光照射苯溶液，发现其折射率随入射光强而改变，称光克尔效应。随后，J.工格里岑(Gerritsen)首先实现了光学位相共扼。指出，若两束入射光在介质中相干而形成光强的周期调制，由于光克尔效应使介质折射率也发生周期改变而形成折射率光栅，则另一束探测光经该光栅衍射就形成位相共扼信号光，证实了三次非线性光学现象的存在。可以证明，在具有无反演对称的晶体中才能产生二次及其偶次非线性光学效应，而三次非线性光学效应可以在所有的介质中存在。 二次非线性光学效应与x(2)有关的一些效应。这些效应有二次谐波x(2)(2田，砂，田)、和频x(2)(必1+田2，臼1，砂2)、差频x(2)(田2一田1，一田1，田2)、参量过程x(2)(必，士田2，必1，士山2)、电光效应(普克尔效应)x(2)(田，田，o)和光整流x(a)(。，砂，一动。这些效应仅产生在无反演对称的介质中。由于参与这类过程需由3个光波相互作用，所以又称三波混频。 考虑非线性极化强度尸二x(2)E2，在非线性晶体中两个入射波(叻，晓)混合产生一个偏振的极化波，其频率是两个入射波频率的和或差。

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