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非线性光学中国际单位制与esu单位转换关系

非线性光学中国际单位制与esu单位转换关系
非线性光学中国际单位制与esu单位转换关系

国际单位制基本单位换算关系 (1)

测量的基本单位 国际单位制基本单位 量单位名称单位符 号 备注 长度米m 米等于氪-86原子的2pe和5ds能级之间跃迁所对应的辐射,在真空 中的1650763.73个波长的长度 质量千克(公 斤) kg千克是质量单位,等于国际千克原器的质量 时间秒s 秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 0 个周期的持续时间 电流安[培]A 安培是一恒定电流,若保持在处于真空中相距1米的两无限长,而圆截面可忽略的平等直导线内,则在此两导线之间产生的和在每米长度上等于2×10-7牛顿 热力学温 度 开[尔文]k热力学温度单位开尔文是水三相点热力学温度的1/273.16 物质的量摩[尔]mol ①摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数目相等 ②在使用摩尔时,基本单元应予指明,可以是原子、分子、离子、电子及其他料子,或是这些粒子的特定组合 发光强度坎[德拉]cd 坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为 540×1012赫兹的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1-683瓦特每球面度 国际单位制辅助单位 平面角弧度rad 弧度是一圆内两条半径之间的平面角,这两条半径在圆周上截取的弧长与半径相等 立体角球面度sr 球面度是一立体角,其顶点位于球心。而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积 国际单位制具有专门名称的导出单位 量单位名称单位符 号 用其他单位 表示的表示 式 用基本单位表示的表示式

频率赫[兹]Hz S-1 力牛[顿]N m·kg·s-2 压强,(压 力),应力 帕[斯卡]Pa N/m2m-1·kg·s-2能,功,热 量 焦[耳]J N·m m2·kg·s-2功率,辐 [射]通量 瓦[特]W J/s m2·kg·s-3电量,电荷库[仑]C s·A 电位(电 势),电压, 电动势 伏[特]V W/A m2·kg·s-3·A-1电容法[拉]F C/V m-2·kg-1·s4·A2电阻欧[姆]ΩV/A m2·kg·s-3·A-2电导西[门子]S A/V m-2·kg-1·s3·A2磁通[量]韦[伯]Wb V·s m2·kg·s-2·A-1磁感应[强 度],磁通 密度 特[斯拉]T Wb/m2kg·s-2·A-1电感亨[利]H Wb/A m2·kg·s-2·A-2摄氏温度摄氏度℃K 光通[量]流[明]lm cd·sr [光]照度 勒[克斯] lx lm/m2m-2·cd·sr [放射性]活度,(放射性强度)贝可[勒 尔] Bq s-1可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位(GB3100—93)

非线性光学讲义

非线性光学 天津大学精仪学院光电一室 2013-3-25

非线性光学讲议 授课对象:光电子技术专业高年级本科生 课程要求:理解非线性光学的基本原理,掌握倍频、混频及光参量振荡等非线性光学频率变换的基本手段及其应用。了解激光束的自作用、受激散射、光学相位共轭及光学双稳态的原理和实验装置。 学时:32 学分:2

目录 绪论 (1) 第一章非线性光学极化率的经典描述 (5) 1.1极化率的色散特性 (5) 1.1.1介质中的麦克斯韦方程 (5) 1.1.2极化率的色散特性 (6) 1.1.3极化率的单位 (10) 1.2非线性光学极化率的经典描述 (11) 1.2.1一维振子的线性响应 (11) 1.2.2一维振子的非线性响应 (13) 1.3非线性极化率的性质 (16) 1.3.1真实性条件 (17) 1.3.2本征对易对称性 (17) 1.3.3完全对易性对称性 (18) 1.3.4空间对称性 (20) 第二章 电磁波在非线性介质内的传播 (23) 2.1介质中的波动方程一般形式 (23) 2.2线性介质中单色平面波的波动方程 (23) 2.3稳态情况下的非线性耦合波方程 (24) 2.4瞬态情况下的非线性耦合波方程 (26) 2.5门雷-罗威(Manley-Rowe)关系 (27) 第三章 光学二次谐波的产生及光混频 (28) 3.1光倍频及光混频的稳态小信号解 (28) 3.2相位匹配技术 (29) 3.3有效非线性系数 (43) 3.4光倍频及光混频高转换效率时的稳态解 (46) 3.5高斯光束的倍频 (47) 3.6典型倍频激光器技术 (48) 第四章 光学参量振荡及放大 (52) 4.1引言 (52) 4.2光学参量振荡的增益 (52) 4.3光学参量振荡的阈值 (54) 4.4光学参量振荡输出频率的调谐 (56) 4.5典型光学参量振荡技术 (59) 第五章 二阶非线性光学材料 (62) 第六章 克尔效应与自聚焦 (65) 6.1引言 (65) 6.2克尔效应 (65) 6.3自聚焦 (70) 第七章 受激散射 (73) 7.1引言 (73) 7.2受激喇曼散射 (73) 7.3受激布里渊散射 (79) 第八章 光学相位共轭 (81) 8.1相位共轭的特性 (81) 8.2获得相位共轭波的非线性光学方法 (81) 8.3非线性光学相位共轭的应用 (82) 第九章光学双稳态 (83)

国际单位制中具有专门名称的导出单位

国际单位制中具有专门名称的导出单位 量的名称单位名称单位符号其它表示式例频率赫[兹] Hz s-1 力、重力牛[顿] N kg?m/s2 压力、压强、应力帕[斯卡] Pa N/m2 能量、功、热焦[耳] J N?m 功率、辐射通量瓦[特] W J/s 电荷量库[仑] C A?s 电位、电压、电动势伏[特] V W/A 电容法[拉] F C/V 电阻欧[姆] S V/A 电导西[门子] Wb A/V 磁通量韦[伯] T V?s 磁通量密度、磁感应强度特[斯拉] H Wb/m2 电感亨[利] C Wb/A 摄氏温度摄氏度1m cd?sr 光通量流[明] 1x 1m/ m2 光照度勒[克斯] Bq s-1 放射性活度贝可[勒尔] Gy J/kg 吸收剂量戈[瑞] Sv J/kg 剂量当量希[沃特] 国家选定的非国际单位制单位 量的名称单位名称单位符号换算关系和说明 时间分 [小]时 天(日) min h d 1min=60s 1h=60min=3600s 1d=24h=86400s 平面角[角]秒 [角]分 度 (″) (′) (°) 1″=( π/640800)rad (π为圆周率) 1′=60″=(π/10800)rad 1°=60′=(π/180)rad 旋转速度转每分r/min 1r/min=(1/60)s-1 长度海里n mile 1n mile=1852m (只用于航行) 速度节kn 1kn=1n mile/h =(1852/3600)m/s (只用于航行) 质量吨原子质量单位t u 1t=103kg 1u≈1.6605655×10-27kg

体积升L,(1) 1L=1dm3=10-3m3 能电子伏eV 1eV≈1.6021892×10-19J 级差分贝dB 线密度特[克斯] tex 1tex=1g/km 常用压力单位换算表/units-conversion.gif

Ti宝石激光晶体

Ti宝石激光晶体 钛宝石(Ti:sapphire,Ti3+:Al2O3)是当今最优秀的可调谐激光晶体,调谐带宽:660nm~1100nm,吸收带位于400~600nm,峰值吸收在490nm附近。表征晶体质量除按光学晶体要求外,一个重要的指标是晶体的品质因素(figure of merit, 简称FOM)。FOM定义为:FOM=α490∏/α800∏,α490∏、α800∏分别表示晶体在490nm和800nm对∏偏振光的吸收系数。Ti:sapphire激光跃迁的上能级寿命3us。掺钛宝石晶体的荧光光谱宽,发射截面大,导热性好,硬度高,物化性能稳定,被公认是最好的可调谐激光晶体掺钛蓝宝石激光器是迄今为止输出光谱在近红外波段调谐范围最宽的固体激光器之一,若辅之以非线性光学频率变换技术,制成准相位匹配光学参量振荡器,通过调整相关参数,可以得到高输出 功率、高效率、可调谐波长范围大、寿命长、结构紧凑而体积小的红外可调谐光源,满足光通讯、红外对抗、环境监测、及光谱学研究等 诸多领域的应用需求。在基质晶体中掺入三价钛离子而形成的输出激光可调谐激光晶体。六方晶系。熔点2050℃。空间群D 6d-R3C,硬度9,仅 3 次于金刚石。晶体具有宽的吸收带(400~600nm)、宽的发射带(650~1200nm)和大的发射截面(3×10-19cm2),荧光寿命3.2μs。采用焰熔法、提拉法、 区熔法、热交换法等方法制备。军事上用于遥感、雷达,工业上用于激光加工等。 这是一种以ti:al2o3晶体为激光介质的固体激光器(简称ti:s激光器)。它以调谐范围宽(670nm~1200nm)、输出功率(或能量)大、转换效率高、运转方式多等诸多优异特性而倍受青睐,成为固体可调谐激光器中迄今为止发展最为迅速、最为成熟、最为实用,而且应用也最为广泛的一种。 a,连续运转钛宝石激光器纯连续运转钛宝石激光器最先是通过氩离子激光器泵浦实现的。其后使用铜蒸汽激光器、yag激光器等泵浦均获得连续激光输出。功率可达几十瓦,转换效率最高可达40%,波长可调谐范围为700nm~900nm。此外,利用上述几种激光器还获得khz量级的准连续激光输出。例如,在我国利用绿光泵浦获得5w以上的准连续激光输出,转换效率为30%以上。 b,脉冲运转钛宝石激光器这方面的研究工作很多,早期,泵浦源一般为闪光灯、闪光灯泵浦的染料激光器、调q倍频nd:yag或nd:ylf激光器等。获得的激光脉冲宽度在几十ns量级。由于钛宝石晶体具有极宽的增益轮廓,因此,通过锁模运转获得极窄的超短光脉冲已成为广泛关注的研究热点。主动锁模获得超短脉冲,其脉宽可达到近100fs,如使用棱镜式声光调制器,既做锁模器又是调谐器,可产生近100nm调谐范围的超短光脉冲。在被动锁模中,多采用ddi 与hitci染料做可饱和吸收体,已得到50fs~100fs脉宽的实验结果。此外,还研究和实现了同步泵浦锁模和碰撞脉冲锁模钛宝石激光器,均获得脉宽为几十 fs的输出。同一时期,还分别发展和实现了加成脉冲锁模、耦合腔谐振被动锁模、线性外腔锁模以及微粒镜锁模等。 引人注目的工作是,1991年spence首次报道了自锁模运转的钛宝石激光器。这种激光器是在连续钛宝石激光谐振腔中只加一对或二对色散棱镜,而不需要任何主被动锁模器件,即可实现锁模运转,获得fs量级的超短光脉冲。由于这种自锁模激光器结构简单、造价低廉,因此它一经实现,就迅速在世界范围形成热点。研究最多、最深入的是钛宝石自锁模激光器的自启动问题。提出了诸如声光调制器再生启动、可饱和吸收体启动、量子阱反射器耦合腔启动、振镜外腔及振动镜谐振腔启动方法等,这些方法能够有效地启动并维持钛宝石激光器的自锁模运转,使其向实用化发展。

国际单位制中七个基本物理量的定义是什么

国际单位制中七个基本物理量的定义是什么 长度:米(m) 1. 1790年5月由法国科学家组成的特别委员会,建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米 2. 1960年第十一届国际计量大会:“米的长度等于氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍”。 3. 1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会:“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度” 质量:千克(kg) 1000立方厘米的纯水在4℃时的质量, 时间:秒(s) 1967年的第13届国际度量衡会议上通过了一项决议,采纳以下定义代替秒的天文定义:一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。 国际原子时是根据以上秒的定义的一种国际参照时标,属国际单位制(SI)。 电流:安培(A) 安培是一恒定电流,若保持在处于真空中相距1米的两无限长,而圆截面可忽略的平行直导线内,则两导线之间产生的力在每米长度上等于2×10-7牛顿。该定义在1948年第九届国际计量大会上得到批准,1960年第十一届国际计量大会上,安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。安培是为纪念法国物理学家A.-M.安培而命名的。 热力学温度:开尔文(K) 开尔文英文是Kelvin 简称开,国际代号K,热力学温度的单位。开尔文是国际单位制(SI)中7个基本单位之一,以绝对零度(0K)为最低温度,规定水的三相点的温度为273.16K,1K等于水三相点温度的1/273.16。热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是T=t+273.15,因为水的冰点温度近似等于273.15K,并规定热力学温度的单位开(K)与摄氏温度的单位摄氏度(℃)完全相同。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。 发光强度:坎德拉(cd)

二次谐波转换输出效率的影响因素分析

二次谐波转换输出效率的影响因素分析 摘要:强度较弱的光场(如普通光源的光场)在与物质进行交换时,物质对光场仅呈现线性响应,即人们所熟悉的线性光学;自本世纪60年代激光出现后,体现出物质对光场的非线性效应,在对它的唯像描述中,将非线性光学介质中感应极化强度P展开为外光场E的幂级数形式,即P=χ(1) E+χ(2)E2+χ(3)E3+……..式中χ(1)为线性电极化率;χ(2)为二次线性电极化率;χ(3)为三次线性电极化率。本文将主要通过理论计算分析二次谐波转换输出效率的影响因素。 关键词:非线性光学二次谐波转换电极化率耦合波方程光倍频有效非线性系数相位匹配 一、引言 自从激光问世以来,非线性光学频率变换就一直是这一领域的研究热点之一,因为它不仅具有重要的学术意义,而且具有重要的应用价值,近年来这一领域又不少的重要突破,其主要表现是一批新型优质非线性光学和激光晶体的发明,以及使用这些晶体的非线性光学频率变换的飞速发展。各种倍频激光器产品化和广泛应用被认为是具有代表性的例子。倍频在大气污染遥测、光谱研究、光化学和同位素分离等研究中都有重大贡献,因此,对影响倍频输出转换效率的因素进行分析,具有重要的实用意义。 本文主要从理论分析、数学推导等几个角度,对影响倍频转换效率的因素进行了分析。 二、倍频的理论基础 2.1非线性光学基础 强度较弱的光场(如普通光源的光场)与物质相互作用时,物质对光场仅呈现线性响应,

即人们所熟悉的线性光学;用线性极化强度矢量P=()01ε E 描述这种相互作用(()1χ为线性电极化率)。此时,产生的各种光学现象,如折射、散射、吸收等与光场成线性关系;而表征物质光学性质的许多特征参量,如折射率、吸收系数、散射截面等可看成是与光场强度无关的常量。描述光波在物质中的传播及光波与物质相互作用的宏观麦克斯韦方程组也是一组线性微分方程组,即只含光场强度矢量的一次方项。据此推断并为实验证实,单一频率的光波在非吸收的透明介质中传播是频率不变;光的叠加原理及光传播互不干扰性成立。这就是已为人们所熟悉的线性光学内容。自本世纪60年代激光出现后,这种强光场就体现出物质对光场的非线性效应,这种与光强有关的光学效应,通常称为非线性光学效应,在对它的唯像描 述中,将非线性光学介质中感应极化强度P 展开为外光场E 的幂级数形式,即P=χ(1) E+χ (2)E2+χ(3)E3+……..式中χ(1)为线性电极化率;χ(2)为二次线性电极化率;χ(3)为三次线性电极 化率。 2.2、非线性电极化率与二次谐波 非线性电极化率描述了非线性介质对外光场的响应特性,是非线性光学中最基本的、最重要的物理量,“物理光学”用经典线性谐振子模型导出了线性极化率的表达式 () ()2 2 20 1 2Ne m i χωωωωγ= -- 式中,γ为阻尼系数;0ω是振子的固有频率;e 是电子电荷;N 是电子密度;m 是电子的质量。对于非线性极化,其方程可以表示成线性谐振子运动方程加上非谐和项,若用A 表示非谐和效应参数,则非简谐运动方程为: ()2 202e r r r Ar E t m γω+++=- 当给定E (t ),解出r 由感应极化强度P=-Ner 及P 和电场E 的幂级数形式,求出P 和电 极化率χ 。考虑1ω和2ω两种频率光,利用微扰法逐步求解,可以解得 ()()()()230222220022244n n n n n E Ne A P m i i ωωωωγωωωγω=---- ()()()3222222001 2244n n n n n Ne A m i i χωωωγωωωγω=----

关于“非线性光学效应”的综述

大连理工大学 关于“非线性光学效应”的综述 学院:物理学院 专业:光电信息科学与工程 班级:物光1501 学号:201521014 姓名:徐企阳 日期:2018年4月13日

目录 1 绪论 (3) 2 发展历史 (4) 3 基本理论 (6) 3.1 概述 (6) 3.2 非线性光学效应 (7) 3.2.1 光学变频效应 (7) 3.2.2 光的受激散射效应 (7) 3.2.3 光学相位共轭效应 (9) 3.2.4 光学双稳态效应 (9) 3.2.5 光学孤子 (10) 3.3 理论模型 (10) 3.3.1 双能级模型 (11) 3.3.2 电荷转移模型 (11) 3.3.3 阴离子基团理论 (11) 3.3.4 双重基元结构模型 (12) 3.3.5 二次极化率矢量模型 (12) 3.3.6 簇模型理论 (12) 4 目前发展状态 (14) 4.1 非线性光学效应在材料科学中的应用发展 (14) 4.2 非线性光学效应在光纤通信中的应用发展 (15) 5 应用领域 (16) 6 结束语 (16) 2

1 绪论 非线性光学是现代光学的一个分支,研究介质在强相干光作用下出现的与介质的非线性极化相联系的各种光学效应,以及如何利用这些效应的学科。 美籍华人学者、非线性光学专家沈元壤先生用这样一句话来叙述非线性光学:“混沌初开,世界 就是非线性的。线性化简化了复杂的世界,把世界线性化损失了许多有趣的现象,而非线性现象是世界进展的因素”。 过去的光学理论认为,介质的极化强度与入射光波的场强成正比。于是,表征物质光学性质的许多参数,如折射率、吸收系数等都是与光强无关的常量。普遍的光学实验证实,单一频率的光通过透明介质后频率不会发生任何变化,不同频率的光之间不会发生相互耦合作用。激光出现后的短短的几年内,人们观察到许多用过去的光学理论无法解释的新效应。为了解释这些新效应,产生了非线性光学理论。 非线性光学不仅从理论上丰富了人们对光与物质相互作用的认识,而且已经得到广泛的实际应用。非线性光学的研究在激光技术、光通信、信息和图像的处理与存储、光计算等方面有着重要的应用,具有重大的应用价值和深远的科学意义。例如,光倍频、光参量振荡、受激喇曼散射已成为产生新频率相干辐射的一种有效方法;利用非线性饱和吸收已制成染料Q开关和被动锁模元件。此外,它在激光光谱学、同位素分离、光控化学反应、核聚变、集成光学、信息光学、光学计算机等方面都有重要的作用。 3

2020079 非线性光学(中英文)(2011)

天津大学《非线性光学》课程教学大纲 课程编号:2020079 课程名称:非线性光学 学时:32学时学分:2分 学时分配:授课:32 上机:实验:实践:实践(周): 授课学院:精密仪器与光电子工程学院 适用专业:光电子技术专业本科生 先修课程:激光原理、物理光学 一、课程的性质与目的 属于光电子技术专业的专业课,属于提高课程,对于掌握现代光电子技术领域新技术和新方法是非常重要的课程之一。 通过该课程的学习,掌握非线性光学领域的基础理论和若干重要研究方向及其进展。 二、教学基本要求 1.系统掌握非线性光学的基础理论,基本理论分析方法; 2.通过学习非线性光学极化率理论、电磁波在非线性介质中传播的耦合波方程理论、相位匹配理论,掌握二阶非线性光学频率变换的倍频、和频、差频、参量振蒎、喇曼散射,三阶非线性效应的四波混频相位共轭;以及其它非线性光学效应中的自聚焦、光学双稳态; 3.通过本课程的学习,使学生掌握电子科学与技术专业所必须的非线性光学专业知识,为从事光电子激光的应用奠定基础。 三、教学内容 绪论 第一章非线性光学极化理论 1、引言 2、非线性电极化率 3、非线性电极化率的非简谐振子模型

4、非线性极化率的性质 第二章电磁波在非线性介质内的传播 1、电磁波在非线性介质内的传播过程 2、稳态耦合波方程 3、门雷-罗威关系 第三章光学二次谐波的产生及光混频 1、光倍频及光混频的稳态小信号解 2、相们匹配技术 3、光倍频及光混频高转换效率时的稳态解 4、有效非线性极化率 5、高斯光束的倍频 6、影响转换效率的因素 7、腔内倍频过程 第四章光学振荡及放大 1、引言 2、光学参量振荡的增益 3、光学参量振荡的阈值 4、光学参量振荡转换效率 5、光学参量振荡输出频率的调谐 6、光学参量振荡输出频率的波动 第五章二阶非线性光学材料 第六章激光束的自聚焦、自散焦和自调制 1、引言 2、激光束的稳态自聚焦 3、小尺度自聚焦 4、准稳态的自聚焦 5、光束的自调制 6、瞬态自聚焦 第七章受激散射

国际单位制的SI基本单位

国际单位制的SI基本单位为米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉(1)米:米是光在真空中于1/299 792 458s时间间隔内所经路径的长度. 在1960年国际计量大会上,确定以上定义的同时,宣布废除1889年生效的以铂铱国际米原器为标准的米定义. (2)千克:国际千克原器的质量为1 kg. 国际千克原器是1889年第一届国际权度大会批准制造的.它是一个高度和直径均为39 mm的,用铂铱合金制成的圆柱体.原型保存在巴黎国际计量局. (3)秒:铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间为1 s. 起初,人们把一昼夜划分为24 h,1 h为60 min,1 min为60 s.但一昼夜的周期,即太阳日是变动的,所以定义1 s等于平均太阳日.后来又发现,地球公转周期也是变动的,于是又需确定另外的定义.随着科学技术的发展,科学家们发现,原子能级跃迁时,吸收或发射一定频率的电磁波,其频率非常稳定.于是在1967年第十三届国际计量大会上确认了上述定义. (4)安培:在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为2×10-7 N,则导线中的电流强度为1 A. 1948年国际度量衡委员会第九次会议作了这样的规定.1960年10月,第十一届国际权度大会上确认为国际单位制中的七种基本单位之一. (5)开尔文:水的三相点热力学温度的为1 K. 该单位是以英国物理学家开尔文的名字命名的."开尔文"的温度间隔与"摄氏度"的温度间隔相等.但开氏温标的零度(0 K),是摄氏温标的零下273度(-273℃). 1968年国际计量大会决定把"开尔文"作为七个基本单位之一. (6)摩尔:简称摩,摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 12C的原子数目相等.

非线性光学第三次作业

超短光脉冲非线性光学 本次作业主要讨论的超短光脉冲非线性光学是指飞秒光脉冲引起的非线性光学现象。飞秒光脉冲是指持续时间为10-12s~10-15s 的激光脉冲。这种激光脉冲具有极高的峰值功率、很宽的光谱宽度和激光发射时间极短等特点。 一、超短光脉冲的传播方程 从麦克斯韦方程出发,可以得到光电场矢量E 满足的波动方程为 22222 02222221()(,,,)(,,,)E x y z t p x y z t x y z c t t μ?????++-=????? (1) 一般情况下,极化强度由两部分组成: L NL P P P =+ 其中,L P 为线性极化强度,表征了经典光学的介质响应,如衍射效应、反射、折射、色散及线性损耗和线性增益等;NL P 为非线性极化强度,表征了非线性光学的响应,如非线性吸收、非线性增益、谐波产生和拉曼过程及克尔效应 等 。 二、超短脉冲的二次谐波产生 在非线性光学中,应用最广的技术是二次谐波产生技术。二次谐波产生技术分为腔内倍频和腔外倍频两种方式:对连续激光而言,由于其峰值功率较低,为了获得较高的备品转换效率,一般都采用腔内倍频方式。 在超短脉冲的二次谐波产生中,由于超短脉冲与连续激光特性之间的差别,使得在连续光频率转换过程中不出现的许多特性必须进行考虑。为了获得高的转换效率,除应满足二次谐波产生的相位匹配条件外,还要求基波的群速度1v 和二次谐波的群速度2v 一致。例如,对于满足第I 类相位匹配条件的情况,基波以o 光(寻常光)或e 光(非常光)传播,分别产生e 光或o 光的二次谐波。如果基波和二次谐波的群速度失配,将导致二次谐波产生转换效率的减小和脉冲展宽。但是在第II 类相位匹配条件下,当群速度失配时,它们仍然可能保持高的转换功率和二次谐波光脉冲的有效压缩 。 (1)第I 类相位匹配的二次谐波产生的耦合波方程 假设有一光脉冲入射到二次谐波产生晶体上,在晶体内传播的光电场由基波光电场和二次谐波光电场组成,则总电场满足:

国际单位制的基本单位.doc

国际单位制的基本单位 表 1— 10 量的名称单位名称单位符号长度米m 质量千克 ( 公斤 ) kg 时间秒S 电流安 ( 培 ) A 热力学温度开 ( 尔文 ) K 物质的量摩 ( 尔 ) mol 发光强度坎 ( 德、拉 ) cd 国际单位制的辅助单位 表 1— 11 量的名称单位名称单位符号平面角弧度rad 立体角球面度Sr 国际单位制中具有专门名称的导出单位 表1—12 量的名称单位名称单位符号 频率赫 ( 兹 ) HZ 力;重力牛 ( 顿 ) N 压力,压强;应力帕 ( 斯卡 ) Pa 能量,功;热焦 ( 耳 ) J 功率;辐射通量瓦 ( 特 ) W 电荷量库 ( 仑 ) C 电位;电压;电动势伏 ( 特 ) V 电容法 ( 拉 ) F 电阻欧 ( 姆 ) Q 电导西 ( 门子 ) S 磁通量韦 ( 伯 ) Wb 磁通量密度,磁感应强度特 ( 斯拉 ) T 电感亨 ( 利 ) H 摄氏温度摄氏度℃ 光通量流 ( 明 ) Im 光照度勒 ( 克斯 ) Ix 放射性活度贝可 ( 勒尔 ) Bq 吸收剂量戈 ( 瑞 ) Gy 剂量当量希 ( 沃特 ) Sv 国家选定的非国际单位制单位

表1—13 量的名称单位名称单位符号 分mm 时间( 小 ) 时h 天 ( 日 ) d 角 ( 秒 ) ( ″ ) 平面角角 ( 分 ) ( ′ ) 度( ° ) 旋转速度转每分r/min 长度海里nmile 速度节kn 质量 吨t 原子质量单位U 体积升L, (I) 能电子伏eV 级差分贝dB 线密度特 ( 克斯 ) tex 用于构成十进倍数和分数单位的词头 表1—14 所表示的因系词头名称词头符号 1016 艾 ( 可萨 ) E 1015 拍 ( 它 ) P 12 太 ( 拉 ) T 10 续表 1— 14 所表示的因系词头名称词头符号

【CN110068979A】一种可见到紫外波段光学频率转换器【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910363871.2 (22)申请日 2019.04.30 (71)申请人 山东大学 地址 250199 山东省济南市历城区山大南 路27号 (72)发明人 于浩海 张怀金  (74)专利代理机构 济南金迪知识产权代理有限 公司 37219 代理人 杨磊 (51)Int.Cl. G02F 1/35(2006.01) (54)发明名称 一种可见到紫外波段光学频率转换器 (57)摘要 本发明提供一种可见到紫外波段光学频率 转换器。通过控制非线性光学晶体的加工周期提 供附加周期相位满足相位匹配条件,从而实现有 效光学频率转换。附加周期相位是通过激光微加 工、离子刻蚀等技术于晶体内部形成不同折射率 周期排布的相位光栅,由相位光栅中晶体周期性 结构破坏来阻止非线性频率转换的逆过程并提 供附加周期相位,弥补非线性光学晶体自然双折 射不足造成的相位失配,实现有效的倍频或和频 输出。本发明可以对非线性光学材料进行优选, 也可以根据所需波长选取适当晶体通过激光光 刻等工艺提供与之匹配的附加周期相位,从而实 现对特定波长的有效输出。本发明为非线性光学 频率转换器件提供新品种,具有光学频率转换效 率高、 易制备等优势。权利要求书1页 说明书6页 附图5页CN 110068979 A 2019.07.30 C N 110068979 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110068979 A 1.一种可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,该光学频率转换器件采用非线性光学晶体,所述光学晶体内部设置有周期规律分布的无定型区域;该无定型区域不能实现非线性光学效应的相干叠加,从而阻断倍频光到基频光的转换过程,但该无定型区域能提供基频光与倍频光的相位差。 2.根据权利要求1所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,所述的无定型区域提供基频光与倍频光的相位差m为整数。 3.根据权利要求1所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,所述的周期规律分布的无定型区域为垂直于通光方向的折射率周期性分布的相位光栅,所述的相位光栅沿晶体通光方向平行排布,一个光栅周期内加工区域和未加工区域传输的相位差均为m为整数; 所述的相位光栅是通过对晶体进行加工,于晶体内部形成不同折射率周期排布的光栅,光栅周期Λ=l c+l b,l c是一个周期内晶体通光方向未加工部分的宽度,l b是晶体通光方向加工部分的宽度。 4.根据权利要求3所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,对晶体加工的方式为激光微加工或离子刻蚀等。 5.根据权利要求3所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,未加工部分的宽度l c=0.1-50μm,加工部分的宽度l b=0.1-50μm。 6.根据权利要求1所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,所述非线性光学晶体可以但不限于采用石英晶体、三硼酸锂晶体、偏硼酸钡晶体、四硼酸锶晶体、铌酸锂晶体、氟硼铍酸钾晶体、磷酸二氢钾晶体或氟化钡镁晶体。 7.根据权利要求1所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,所述的非线性光学晶体表面镀以对基频光和倍频光均高透过的介质膜或不镀膜。 8.根据权利要求1所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,所述的非线性光学晶体通光方向长度为0.1-100mm,进一步优选的为3-10mm。 9.根据权利要求1所述的可见到紫外波段光学频率转换器件,其特征在于,所述的非线性光学晶体的截面为圆形、方形或其他任意形状。 2

国际单位制及其应用

中华人民共和国国家标准 国际单位制及其应用 The international system lf unlts and its application 目录 1 引言 2 国际单位制的构成 3 SI单位 4 SI单位的倍数单位 5 SI单位及其倍数单位的应用 6 可与国际单位制单位并用的其他单位 附录A SI单位的十进倍数单位以及可并用的其他单位示例 附录B 国际单位制基本单位与辅助单位的定义(补充件) 1 引言 1.1 本标准适用于国民经济、科学技术、文化等一切领域中使用计量单位的场合。 1.2 本标准的内容包括:国际单位制(SI)的构成体系、SI单位、SI词头、SI单位的十进倍数单位的构成以及它们的使用规则。 本标准还根据国务院《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》以及《中华人民共和国法定计量单位》、《全面推行我国法定计量单位的意见》,规定了可以与国际单位制并用的单位。 1.3 本标准是参照采用了国际计量局编辑出版的《国际单位制(SI)》(1981)和等效采用国际标准的ISO 100-1981《SI单位及其倍数单位和某些其他单位的使用建议》制订的。 1.4 国际单位制是我国法定计量单位的基础,一切属于国际单位制的单位都是我国的法定计量单位。 1.5 本标准是目前已经制订的有关量和单位的一系列国际标准之一,这一系列国家标准是: GB 3100-86 国际单位制及其应用; GB 3101-86 有关量、单位和符号的一般原则; GB 3102.1-86 空间和时间的量和单位;

GB 3102.2-86 周期及其有关现象的量和单位; GB 3102.3-86 力学的量和单位; GB 3102.4-86 热学的量和单位; GB 3102.5-86 电学和磁学的量和单位; GB 3102.6-86 光及有关电磁辐射的量和单位; GB 3102.7-86 声学的量和单位; GB 3102.8-86 物理化学和分子物理学的量和单位; GB 3102.9-86 原子物理学和核物理学的量和单位; GB 3102.10-86 核反应和电离辐射的量和单位; GB 3102.11-86 物理科学和技术中使用的数学符号; GB 3102.12-86 无量纲参数; GB 3102.13-86 固体物理学的量和单位; 2 国际单位制的构成 2.1 国际单位制(Le Systeme International d'Unites)及其国际简称SI是在11届国际计量大会上(1960)通过的。 2.2 SI单位是国际单位制中与基本单位构成一贯单位制的那些单位。除质量外,均不带SI词头( 质量的SI单位为千克)。关于一贯单位制的详细说明见GB 3101-86《有关量、单位和符号的一般原则》。 2.3 国际单位制的构成: 2.4 国际单位制的单位包括SI单位以及SI单位的十进倍数单位。

国际单位制的SI基本单位

国际单位制的SI基本单位 为米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉(1)米:米是光在真空中于1/299 792 458s时间间隔内所经路径的长度.在1960年国际计量大会上,确定以上定义的同时,宣布废除1889年生效的以铂铱国际米原器为标准的米定义. (2)千克:国际千克原器的质量为1 kg. 国际千克原器是1889年第一届国际权度大会批准制造的.它是一个高度和直径均为39 mm的,用铂铱合金制成的圆柱体.原型保存在巴黎国际计量局.(3)秒:铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间为1 s. 起初,人们把一昼夜划分为24 h,1 h为60 min,1 min为60 s.但一昼夜的周期,即太阳日是变动的,所以定义1 s等于平均太阳日.后来又发现,地球公转周期也是变动的,于是又需确定另外的定义.随着科学技术的发展,科学家们发现,原子能级跃迁时,吸收或发射一定频率的电磁波,其频率非常稳定.于是在1967年第十三届国际计量大会上确认了上述定义. (4)安培:在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为2×10-7N,则导线中的电流强度为1 A. 1948年国际度量衡委员会第九次会议作了这样的规定.1960年10月,第十一届国际权度大会上确认为国际单位制中的七种基本单位之一. (5)开尔文:水的三相点热力学温度的为1 K. 该单位是以英国物理学家开尔文的名字命名的."开尔文"的温度间隔与"摄氏度"的温度间隔相等.但开氏温标的零度(0 K),是摄氏温标的零下273度(-273℃).1968年国际计量大会决定把"开尔文"作为七个基本单位之一. (6)摩尔:简称摩,摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与 0.012kg 12C的原子数目相等.

自然科学基金 F.信息科学部

F.信息科学部 F01电子学与信息系统 F0101信息理论与信息系统 F010101信息论 F010102信源编码与信道编码 F010103通信网络与通信系统安全 F010104网络管理与服务 F010105信息系统建模与仿真 F010106认知无线电 F0102 通信理论与系统 F010201网络通信理论与技术 F010202无线通信理论与技术 F010203空天与水下通信 F010204多媒体通信理论与技术 F010205光、量子通信理论与系统 F010206计算机通信理论与系统F0103 信号理论与信号处理 F010301多维信号处理 F010302声信号分析与处理 F010303雷达原理与技术 F010304雷达信号处理 F010305自适应信号处理 F010306人工神经网络 F0104信息处理方法与技术 F010401图像处理 F010402图像理解与识别 F010403多媒体信息处理 F010404探测与成像系统 F010405信息检测与估计 F010406智能信息处理 F010407视觉信息获取与处理 F010408遥感信息获取与处理 F010409网络信息获取与处理 F010410传感信息提取与处理

F0105电路与系统 F010501电路设计理论与技术 F010502电路故障检测理论与技术 F010503电路网络理论 F010504高性能电路 F010505非线性电路系统理论与应用 F010506功能集成电路与系统 F010507功率电子技术与系统 F010508射频技术与系统 F010509电路与系统可靠性 F0106电磁场与波 F010601电磁场理论 F010602计算电磁学 F010603散射与逆散射 F010604电波传播 F010605天线理论与技术 F010606毫米波与亚毫米波技术 F010607微波集成电路与元器件 F010608太赫兹理论与技术 F010609微波光子学 F010610电磁兼容 F010611瞬态电磁场理论与应用 F010612新型介质电磁特性与应用 F0107物理电子学 F010701真空电子学 F010702量子、等离子体电子学 F010703超导电子学 F010704相对论电子学 F010705纳电子学 F010706表面和薄膜电子学 F010707新型电磁材料与器件基础研究 F010708分子电子学 F010709有机、无机电子学 F0108 生物电子学与生物信息处理 F010801电磁场生物效应

国际单位制

国际单位制的定义方式与历史 2014年1月11日锁相来源:科学公园 【单位与量纲】系列文章之(二) 国际单位制是1960年第11届国际计量大会所确定的,随后又不断进行了修改和补充。国际单位制常被缩写为SI,这是法语“国际单位系统”的意思。目前国际单位制的七个基本单位是:米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。七个基本单位之外,还有两个辅助用的单位弧度和球面度。 图片来源:网络 物理规律很多,物理量也很多,它们往往是互相联系着的。我们可以人为地选定一批单位作为基本量,再通过物理规律导出其他物理量单位。选定基本量和决定导出量导出方式的方法就称为单位制。选择多少基本量,选择哪些基本量,如何确定该基本量的定义方式,这都是创建单位制所需要考虑的问题。其中最后一个问题要求标准单位容易取得,比如热学中常用的“熵”难以获得标准单位,因此不适合作基本量。所谓国际单位制,就是一套科学家共同认可的物理量定义方式。

七个基本单位在物理学中并不见得有非常特殊的地位,也不见得以后不会被重新定义或者增减。如下图所示,除了代表温度的开尔文外,其他基本量之间有直接的关联方式,所以增减或者取代除温度外的物理量都很容易操作。比如说,以后用电荷的电量作为基本单位取代电流的单位安培,应该是精度更高更合理的定义方式。值得一提的是,温度独立于其他基本量,并不意味着温度的定义更简单;事实上,温度的定义细节是最不为人所熟悉、最繁琐、想错错不了、又难以提高精度的。我们将在第四篇“不平常的温度”中作具体介绍。质量的定义虽然不复杂,但是背后有非常深刻的物理意义,我们也将在第三篇“惯性质量与引力质量”中单独介绍。 国际单位制的七个基本单位以及它们之间的联系。注意温度的单位K与其他单位没有任何直接联系。注意箭头的方向,K、s和kg是三个最独立的单位,它们的定义不依赖于任何其他单位。图片来源:wiki。 温度单位:开尔文(K) [独立定义并且不影响其他基本单位]

国际单位制的基本单位有7个

国际单位制的基本单位有7个,它们是: 长度------米-------m 质量------千克(公斤)------kg 时间------秒 ------s 电流------安[培]------A 热力学温度------开[尔文]------K 发光强度------坎[德拉]------cd 物质的量------摩[尔]------mol “绝对误差”和“相对误差” 我们到钟表店里去买手表,总希望它越准确越好。事实上,绝对准确的手表是不存在的,生活中的用表总会有误差的,不是快一点,就是慢一点。你班上数学考试,得满分的同学有多少?一般说来,得满分的人数是很少的;而且成绩优秀的同学也难以保证次次都得满分。因为学习上的失误或不足总是难免的。误差既然存在于生活之中,我们就有研究它的必要。 上面所讲的例子,大家很容易看懂,也很容易接受。但是进一步问什么是绝对误差,什么是相对误差?恐怕很多同学就没有学习过,对它们的区别也就不大清楚了。其实,它们是研究误差理论中很重要的两个概念。 学校为了搞基建,需要9725.846立方米的建筑材料。现在买进了9726立方米的材料,有0.154立方米多余的材料,它是精确值与近似值的差。 一个数的精确值与它的近似值的差叫做绝对误差或近似数的绝对误差。 若用x表示一个数的精确数,N1表示它的不足近似值,N2表示它的过剩近似值,并用y1、y2表示它们对应的绝对误差,那么 y1=x-N1; y2=N2-x。 例如,某校学生总人数为1237人。若取不足近似值1230人,则绝对误差为1237-1230=7(人); 若取过剩近似值1250人,则绝对误差为 1250-1237=13(人)。 上面研究了一个近似数的精确度,可以用它的绝对误差来判断:绝对误差越小,精确度就越高。但绝对误差有它不足的地方。如果有两个或者两个以上的近似数,要比较它们的精确度,仅仅从绝对误差的大小来看,就不能够作出肯定的结论。例如,称10吨煤,差10千克,关系不大;如果称100千克煤,差5千克,关系就比较大了。如果单纯从绝对误差来看,前者差10千克,后者只差5千克,似乎前者的精确度不及后者。事实上,称10吨煤误差10千克,这个误差只占总重量的

国际单位制dd介绍

附录一国际单位制和基本常数SI基本单位* 一些物理和化学的基本常数(1986年国际推荐值)* 单位换算表 附录二常用物理化学常数 原子量四位数表* 不同温度时水的蒸气压 有机化合物的蒸气压 水的密度 有机化合物的密度 20℃下乙醇水溶液的密度 乙醇水溶液的混合体积与浓度的关系 水在不同温度下的折射率、粘度和介电常数 25℃下某些液体的折射率 液体的粘度 不同温度下水的表面张力 几种溶剂的冰点下降常数 金属混合物的熔点 无机化合物的脱水温度 常压下共沸物的沸点和组成 无机化合物的标准溶解热 不同温度下KCl在水中的溶解热 有机化合物的标准摩尔燃烧焓

几种化合物的热力学函数 18~25℃下难溶化合物的溶度积 18℃下水溶液中阴离子的迁移数 不同温度下HCl水溶液中阳离子的迁移数 25℃下醋酸在水溶液中的电离度和离解常数 KCl溶液的电导率 无限稀释离子的摩尔电导率和温度系数 25℃下HCl水溶液的摩尔电导和电导率与浓度的关系 25℃下标准电极电位及温度系数 均相热反应的速率常数 25℃下一些强电解质的活度系数 高聚物溶剂体系的[η]--- M关系式 几种胶体的ζ电位 几种化合物的磁化率 液体的分子偶极矩μ、介电常数ε与极化度P ∞ 镍铬-考铜(分度号EA-2)热电偶毫伏值与温度换算表铂铑-铂(分度号LB-3)热电偶毫伏值与温度换算表 铂铑-铂(分度号LL-2)热电偶毫伏值与温度换算表 镍铬-镍硅(分度号EU-2)热电偶毫伏值与温度换算表附录三参考文献

附录一国际单位制和基本常数 国际单位制 表Ⅳ-1-1 SI基本单位* 常用的SI导出单位

表Ⅳ-1-2

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