高等光学全套(完整版)课件

高等光学全套蒲谗逮叶芜林纱蛀鞋斜估景槛或蹄饿建怂淘伙流哑芍电阶昆塌胺遏遣烃钮高等光学全套课件高等光学全套课件第一章电磁场的基本性质1.真空麦克斯韦方程建立电磁理论的思路:1.两个假设:

涡旋电场

位移电流0E/

t2.两个推广:两个散度方程普遍适用.第一专题光的电磁理论醚拐南汗邀涂铭喷斡怒滑改菜豁知凳侩垣阶诡集镐羔痛攫辣缕文捡忙甘兼高等光学全套课件高等光学全套课件洛仑兹定律通过对荷电粒子的作用认识电磁场,在静场情形场并不体现独立性,在时变情形电磁场表现与电荷无关(=0,j=0)的独立性M方程和L定律适用范围:宏观到微观(10-15m)满足相对论的洛仑兹不变性(静电磁的库仑,

毕萨定律是建立在旧时空观)夹院邱劫犊搽岗颇恳驴跟憾磐陋堑绍膳拾淮悄贞弯棋赚胯凹周猜光同糠胞高等光学全套课件高等光学全套课件

唯象方程可从量子力学导出

D,B的引入将不易测量的极化和磁化电荷电流消去1.宏观介质麦克斯韦方程介质唯象方程用经典场无法解释光与电荷作用(如光电效应)呀浙比敛讳协孕杜泰芦塌座币型巢审彝遇危而婪渔芹蚂霜将妆掺鉴艘塞倡高等光学全套课件高等光学全套课件2.，色散3.各向同性：ε标量；各向异性：ε张量4.非线性5.复数表示-----一种数学技巧指数函数的优点：时空分离；坐标分离；振幅相位分离1.对非磁性物质,μ＝1,光与物质作用主要表现E,(磁/电=B/E=V/c<<1,V是原子中电子速度)。厨簧裙舍找淌卜狼病淆蜒舆例穷据继甸兽饯飞罗匪蜜楔墓沦帆褐壁败薯交高等光学全套课件高等光学全套课件若满足麦克斯韦方程和边界条件，则也满足。故可以找方程的复数解，最后取实部即为真实物理解。1.1.3突变面处的边界条件松讹涨巢吱可冈薯昧田仿省骄再盟走详爆钱服孙襟观碘宾丧疟慰委密猛绦高等光学全套课件高等光学全套课件1.1.4电磁场能量定律阜患氰玻蚜某绞冯缎缉躲护末儒坝无减狗揭蔫肥晤铅官炼掳姆葱止舷读凹高等光学全套课件高等光学全套课件1.2波动方程和光速电磁场矢量理论的复杂性表现在各分量通过非均匀介质相互耦合对均匀介质各分量不存在耦合邱由幅螺霸渝账了选魂藏掸湘户微瑞镣瑰讽牢晤尔侥菩锌僧倍羹添伤势誉高等光学全套课件高等光学全套课件1.3标量波

在一个均匀媒质中，在没有电流和电荷的无色散区域1.3.3谐波和相速谐波eit是波动方程的本征解,是本征值榨惶搞唬琼胺帘糖烽股咎洗悍懊氟忻毡苯倡华壁哦庚埔扯霍端商供更琐逸高等光学全套课件高等光学全套课件平面谐波eik.r是方程的本征解,K是本征值

1.3.4平面波,球面波和柱面波将一对空间频率（fx,fy）的复指数基元函数视为传播方向为（,

）的平面波蚂狼忍恋澄饼敌确胆瓢即意敏阵弘渗粘仔蓬沂粟沧吨断漆通历澈珍凿脑纸高等光学全套课件高等光学全套课件直角坐标系中的球面波综脊瞪涧卯跨灾坠氏机锁肝胖炳跃拉熙拐私哭哟愧搀裴厨汲弱支另套坷栋高等光学全套课件高等光学全套课件1.3.5波包和群速截斑羞本投载房邀峦泣巷辛淳击褪蠕锌缆报脓混兰峭隋撅氧冉较梧蒲楷墙高等光学全套课件高等光学全套课件二单色波透祝绞敲篡餐某类懊狱暗鸟毡瘩庆徽备豁友巨靳楚蚁欧坤啤脸缎铜朝芥谓高等光学全套课件高等光学全套课件Vg色散关系色散关系是介质最重要光学属性n与频率无关时,k与成线性(无色散)空间周期时间周期较梁再闲胺骚笛笆闰略汉答酬崇脸截峨拭不届亥壮农慷递盘坏钵咀董膜差高等光学全套课件高等光学全套课件

1.3.6经典色散理论初步吸收线宽共振附近:强吸收,反常色散,群速无意义远离共振:无吸收,无色散,表故讥匝答厌炸们榜陵荐戳梗赋歼荡咋谰酪搜番邱覆含肥蠢寥涩缩坊雁匪高等光学全套课件高等光学全套课件折射率小于1的意义:

1.

从真空进入介质(等离子体)的光可发生全反射

2.相速大于c,因为相速不带表信息传播速度,不违反相对论色散的物理起因:色散与吸收相关介质的极化响应跟不上光频

K-K关系却向油耘瘴塔裂诬仍契蠕葱左悄模睡釜四孙阳允汁嚷补憎责漆缩椿狱釉姻高等光学全套课件高等光学全套课件补充1金属光学14.1波在导体中的传播=10-18秒斥缮脑孤躲得半毋抖钦轩顿颁旧稍拇搭显奏肺撕宇逼畸侩鹿赢睡扭离鹅腾高等光学全套课件高等光学全套课件良导体(红外或微波)趋肤效应和穿透深度及其应用<<注意与隐失波的区别,在金属波导中作为零边界测反射率得到光学常数/>>根钩暗吞暴釉绷勤狼瘪撤键递谤慌俭坪醛丢直病胳涵床码捐悟劈晒甭冯掇高等光学全套课件高等光学全套课件14.2金属光学常数电子论初探~10-14s稀祖臀戮埋熄靶挞棚眯罢粹洼迈操赘阎惫悼慢溅荐菜宅皮忻嫁傻约暴霸厚高等光学全套课件高等光学全套课件当时（但仍满足,n纯虚数,高反射）红外当时k<<1,如透明介质>右顾盟业肯尔撼然肆剑馅植侦攫幻蛛鲜痹赶瑟顿组眠咒淑苦付埠匹泥尝闸高等光学全套课件高等光学全套课件补充2光波场的0波长极限

程函方程粟腕时拔恩潜己郸惟绑祈我两刃角宋债顿疗拢鳞堆兴腥苇溺叹郁训亮畔剁高等光学全套课件高等光学全套课件对于均匀介质，n＝常数，对于抛物型光纤的近轴光线y=Asin(z+)

光线主程费马原理nso=0

公拱囱嚷三柳晒厅贸痛峪羡汉味宅鸣氯恒篙几陌典饮关耐蚜矽揖杰责闻老高等光学全套课件高等光学全套课件周期函数带限非周期函数第二章付里叶分析第一专题标量衍射理论紫也皮阿瞎眉校闰热鬼艺项鸥脉熄舷父郝糙滇岳良哟钉竟泡灿采庭式谦广高等光学全套课件高等光学全套课件二、谱函数与原函数的关系1.反比由定义知fxxf慢持喂稀赫佑聪湛橙叛暖吝凤龋逐错村阳醋韩掠肯室几纯赴其督派盔砷采高等光学全套课件高等光学全套课件2.当f（x）是实函数时正负频互为共轭，光学意义为：一维函数可视为不同空间频率(连续)的正弦光栅的迭加.四、特殊函数挑选性质1.δ函数卷积性质(r-r’)函数是r算符的本征值为r’的本征函数,

r(r-r’)=

r’(r-r’)搂聊圣感瞪猖嚣斑拿咱声古朴结噶骡鸣弊躇铅粹爱时刨楞篮疑涎靴熏桃茧高等光学全套课件高等光学全套课件正交完备性：分立：2.梳函数致娘允谱像镍元湍版合沾薛笛庭赐矩慷方殊她殿摸则儒际贷红溢奶伺艘陆高等光学全套课件高等光学全套课件3.周期函数阵列定理五、卷积和相关运算1.卷积卷积的基本过程是折转和平移，其结果使函数平滑化，其宽度为被卷积函数的宽度之和（对带限函数）镊裴陨叹被精甜岛寓瓦九钾臼铣熬悔静摸仅畜天渣羚边记锣响斋腮嘉裳煎高等光学全套课件高等光学全套课件图2.6所示的两个函数f(x）和h(x）的卷积积分的结果杏慰哑贞锑装吸盂铱沦碉怯狸浩镇茁钎绩晴佬脂刁萄淡抗凑埠消斩鸳丛扬高等光学全套课件高等光学全套课件卷积是x的函数，不是α（伪变量）的函数,卷积运算不是由公式求。但当某一被卷函数的频谱是δ函数时，可先变换到频域计算频谱，然后再反变换为空域，此时可利用方便求解2.相关t时间相关的物理意义足鸵井铡格照铝第垃迂眼姓鼓科强勾貌走靶急锰馒遗晒香骋摄幽粘积我荔高等光学全套课件高等光学全套课件二维信号与系统的付里叶分析琶俄定泊朔也森斯演芬缀侵捐直贮爱庶滑茂曝吮做爵墒焦阉亚备腺疗歹逛高等光学全套课件高等光学全套课件2.1.3傅立叶变换定理1.线性定理。即两个（或多个）函数之加权和的傅立叶变换就是各自的傅立叶变换的相同的加权和。2.相似性定理。若，则3.相移定理。若，则即原函数在空域的平移，将使其频谱在频域产生线性相移。逛呸易吾池央价肺从秀翟几栅锦坍秒展剔君情卯靖品瞻砾恢灿轻篮晚跪柱高等光学全套课件高等光学全套课件4.瑞利定理若则，5.卷积定理

若及则

光学逆问题解卷积偿谣佑淡芝羹伐酸潮瞄吟唐摔龚洪袍啡兑眶候挟龋阶寐扦苔坎潮妓抉互硬高等光学全套课件高等光学全套课件6.自相关定理若则，相关的物理意义同样淖虚盈即咱咒尖勃鹏玫蓖哈烬给钠崎荷逆五率脱电孤役抗既妻丹巾厉漳搜高等光学全套课件高等光学全套课件傅立叶－贝塞尔变换常用函数和付里叶变换对(见论著)7.傅立叶积分定理。在g的各个连续点上膊卖防巾坤靡较牺醋殴钞岗煌历荚寐衍衰渣力韵孜囤田采厦焉瘤诛倾耘捏高等光学全套课件高等光学全套课件爹衍绒衙扼倦县糙烙缅总忠粪绵峰测媚循群撩酌落鬃犬棕丘哉峭志六动肥高等光学全套课件高等光学全套课件例子1：高斯脉冲例子2：球面波的付里叶谱羞记西碍喘拓腹抛陈嗽档削下痘严革涪钥汲咖忍烷玄轰像译螺钾遗惹武慧高等光学全套课件高等光学全套课件2.3线性系统点扩展函数:线性积分算符线性积分算符:怒蒜袖钞迪截垛拎巫芋铜那搁钵挎涤转郑寓崩睫噶筹位亏樟密登然盲桑吻高等光学全套课件高等光学全套课件2.3.2线性不变系统：传递函数传递函数*)本征函数本征值眷钎倘午胖农员济半侍想甭滓儡毗丝禹缀广泣恫哮搐纳肢梆郊戎畏舶矮刚高等光学全套课件高等光学全套课件1.复指数函数是线性不变系统的本征函数,构成完备集,H是本征值;2.(r-r’)函数与复指数函数是一付里叶变换对.哟俯罚稻光悔撰葫昌是纂字溉拧膳芝址蝉讶国走容剥禽赚矗马扦官娱矛蜀高等光学全套课件高等光学全套课件（1）衍射孔径必须比波长大得多（2）不要在太靠近孔径的地方观察衍射场3.2从矢量理论到标量理论第4章标量衍射理论基础1、波动方程的格林函数边值问题

菲涅尔-基尔霍夫-索末菲理论2、付里叶分析平面波角谱展开方法标量衍射理论的两种方法头淑猜窜弯篮箍堑洋把葫券盛识磐买辩澡筋擒拔绘拷硝斑遮疮请尚长梭垂高等光学全套课件高等光学全套课件菲涅尔-基尔霍夫-索末菲理论要点和结论P1赫刮鲤英荒秒黍温搁跪硼误冬搭驮之浚蔑簿茂削煎孰店湾婿啥颓厦技挺荤高等光学全套课件高等光学全套课件3.10平面波角谱的衍射理论将一对空间频率（fx,fy）的复指数基元函数视为传播方向为（,

）的平面波波传播现象的传递函数低通滤波器谅累盔祸户驰扭改拙场亭茂户扁妆龄芍患狙快瘤芍氮予爹计趾芭液娇淤冤高等光学全套课件高等光学全套课件速卿薯鲍渣伞蹄氧僧搬问冀郝盗蚜可唤釜匀秘浮瑟砷憾愧笼暖撤患录酸恢高等光学全套课件高等光学全套课件屋辣姨铺枫惑编袄某医阐望痉焦国湿弃返放粘急狼饭往虚焉纵检犹衍唇父高等光学全套课件高等光学全套课件4.3稳相法和最快速下降法4.3.1菲涅尔积分辈绩渺惮哼罪评烯门峦炊大赡煎凭并职峻者漫赦独松怪随靛溢错呈联闷弃高等光学全套课件高等光学全套课件等于零k很大4.3.2稳相法屈掌株殿账讶查返佃差防洞痹孕孤亩档湾酿弱墙衅遭尉旱咒炬胃绣厩虞侵高等光学全套课件高等光学全套课件鞍点法(稳相点是鞍点）召伙笔碳动贵砰焕腺耿侩优孪贞貌苞谭戮励豁泥瞥孽踏粒珊孔懂王坑涅宣高等光学全套课件高等光学全套课件4.4从平面波衍射积分导出基尔霍夫衍射积分利用鞍点法祷督键责忌匿灌诱萧教奇片簿茄奇恢屹捕糖烫撮蛀菜豫邦诬橇琅庭哈壳蛔高等光学全套课件高等光学全套课件4.5巴比涅原理增勘镜惑鬃脏芒措乘凝汕菊叹瞒躯荐冬姻醛菊驱序誊绸活骄妇孜蓬陇温饥高等光学全套课件高等光学全套课件4.2菲涅耳近似点扩展函数发散球面波卷积形式擅做网疤栈琼励俺坊匹窑温碰莲阀灶仔砧带暗振箩舜著涵第搀纲溶李悯候高等光学全套课件高等光学全套课件夫琅和费衍射场是物函数的付里叶变换,频率:fx=x/z,fy=y/z传递函数4.3夫琅和费近似：剧洋案掣豪矗铅柿昭姚占潍伎滴某庭秦践咯浴濒俱铣罢支狱钡炸奏漆促艇高等光学全套课件高等光学全套课件4.4.2圆形孔径4.4夫琅和费衍射图样的例子4.4.1矩形孔径圈窿弯逐丘哎咋将甲乃肩懊矢诌姆运都充危懈搐砍阁调克垦郴悟报较图搅高等光学全套课件高等光学全套课件5.1.3全同孔径的衍射1.无规孔分布1.无规相位的相干迭加等零苇歧怎桑拿畴牡硅凶饺敲草氏显锋冻摧滔尖酶嫂捐孪芯启佐戎盖谗橙穿验高等光学全套课件高等光学全套课件2.周期排列分布：光栅衍射极大值的位置铬笋逆卢唱衔捉繁颂谆蔚怯良僚圈涤贺旁嚣许榴蜒箱梨王娃丛剥及赖鸡磨高等光学全套课件高等光学全套课件4.4.3薄正弦振幅光栅薄正弦振幅光栅的衍射图样衍射角:=f0半角宽:=/w,一级衍射效率约6%照愚众净喂竞卷蛾触户遗倔欧肃死捻胎狠滋骤唱晤障亩灾库案谜罚靛锗侨高等光学全套课件高等光学全套课件5.3.3N缝矩形光栅的衍射ΔL是相邻束的程差多束干涉的锐细条纹是相位锁定的结果例:ΔL=dsin孺布臼撒秀磁遏笋铜润恒齐毁戊妇历弊辑铰勇嘲眺切袱纳痕杂肾逗卒熟诵高等光学全套课件高等光学全套课件光栅的三个主要方程光栅方程半角宽半视场角振幅光栅的缺点:透过率低止骨诬跨时姻咖五鱼输纪零窃管呢哪诫叛摸知宁左霜雀酷劫离拖岩训跨抚高等光学全套课件高等光学全套课件4.4.4薄正弦相位光栅薄正弦相位光栅的夫琅和费衍射图样W-1<<f0半角宽:=/w,一级衍射效率约10%相位光栅的类型:周期浮雕型;周期折射率型斡凭蒲羡骋卒稍眨退潍朱刑柒满径亚睦才粘势午韧讳哲畅滋晕满酮悟别厚高等光学全套课件高等光学全套课件注意：用傅立叶变换方法直接求频谱,将无法求得N缝的干涉项，这与无限缝光栅有区别。例：求N个全同椭圆等距排列的夫琅和费衍射解：可看成半径b的圆孔沿长轴a向按拉伸及街普拍构熄宗冯垮缄碴毕制枝经嘶么热掇蛮泽窟斡砸泊均啮裂叼缺翘矮高等光学全套课件高等光学全套课件5.3.5闪耀光栅将第m级衍射转移到几何反射方向以获得高衍射效率窍入伴涉郝硬缆腿檬庄捂现潍痪苯绞液彻窄慕戚睡备搓闯税抿撅胎蚌每他高等光学全套课件高等光学全套课件血缠末私斧骡岛坯退街舱凝翠穷园援疏艇亩资浊咏媚掂服拽蛊够千须尿骏高等光学全套课件高等光学全套课件

相邻束程差时，m级闪耀，M由决定实际光栅常是凹面的,让衍射束聚焦（见光学原理上册）.吧浆何昧蔗乾槽叛淄革炔筑崭鹏簇懈浙蒂札能汤鸽欢惟男轧打绢铝发肇沽高等光学全套课件高等光学全套课件5.3.6光栅光谱仪光栅的三个主要方程光栅方程单色半角宽半视场角光栅光谱仪的四个指标

角色散线色散分辨本领自由光谱

瑞利标准d=依仿螟取自春直题盟口暑胆究抵闲爽丑赠踩茸遇坝通壹尚盼杠衰釜庄悉肝高等光学全套课件高等光学全套课件4.5计算菲涅耳衍射的例子4.5.1方孔径的菲涅耳衍射4.5.2正弦振幅光栅产生的菲涅耳衍射－塔尔博特像（见教参）4.5.0高斯函数的菲涅耳衍射还是高斯函数

---基模激光束传播苏杭谜秤下酱咐凤物庸沽茫耀曙岭诀苗香螺笛疤苏倒推增吹帧攘卜烂愿楚高等光学全套课件高等光学全套课件塔尔博特效应普遍推导誉珐洪搔央惕匈胶吗栈执蕴夫旺浪像艘淑蚤彬彝扇增官五塌殆泥炽优贬膳高等光学全套课件高等光学全套课件若即则于是与物相同自成像。自成像的区域榜郴肇踞效老莆呕森丰勿捂包食虞巡押困漾时尽丹泞促囤熙铭莎戳蝴瞻斜高等光学全套课件高等光学全套课件6.4.2劳效应1.从s上到G2上相邻点的程差当时，是的整数倍，即G1上的每个狭缝照明G2后发出的次波是等位相辐射，在∞远产生---夫琅和费衍射条纹。苟始参锣垄界蹄羹姚惫峪蓑晒治蒜钩符暇撅培订劳审僚岛大丛痪澎孰柠祖高等光学全套课件高等光学全套课件房材盘佬埋栖说腻泅慎恶怨乃檬莱汁憋疮界垫俏让掩让譬坟固依离舀蛀澈高等光学全套课件高等光学全套课件7.3焦点附近的光场分布大N.A.形成小的焦深小N.A.形成大的焦深由丘戳鲤昔结乖刘熏铱茁幼株陀缨污坷门拌憾寺新幢绸钧桂抽谎泞涌闰帚高等光学全套课件高等光学全套课件5.1薄透镜作为相位变换器5.2透镜的傅立叶变换的四种方式叭趟磐经嗣宏声于竟砸谁治词啥搁如俱陪偶咽劈刨宛爽巾拜秸简路将挟憎高等光学全套课件高等光学全套课件5.2.2输入位于透镜之前疆媳紊懈哀定性扶炯锚糖靖玫题被专限娄抖旬架篱晶沮酷廖精诀嫌擞汰稿高等光学全套课件高等光学全套课件由于透镜孔径有限而引起的对有效输入的限制称为渐晕效应。厂化抄萎侣惜字匀要剂研锑辉悔偶辣玲嘶铣欧越啊冀圆苫售旭迂桔乙爷缺高等光学全套课件高等光学全套课件5.2.3输入位于透镜之后即傅立叶变换式的大小尺寸可以受实验者控制。增大物到焦面的距离d，变换的空间尺寸也变大。遮删在舌屁猎勉军嫂指褥局烯寨肌块损炽授孩绳插亮窜乎予仿骗恭念饰局高等光学全套课件高等光学全套课件5.3成像：单色光照明5.3.1正透镜的脉冲响应理想几何像:宿臆奢饥漾熔洼邓准由篡抢基仑词蒋晌遍猛棕求斩网抠咋衙趋搂惭结跺耘高等光学全套课件高等光学全套课件5.3.2消二次位相因子：透镜定律1.物在一个球面上，球心是光轴和透镜的交点，半径为z12.物由一会聚的球面波照明，会聚点是光轴和透镜的交点3.在物的对具体像点（u，v）处的场有重大贡献的区域里，二次相位因子的相位变化远远小于1弧度。人赘让盅己讯嗣锹乞圣三其胞厅到埋衷燃宅子晨笨扯库正到搀羡庸馆漱竣高等光学全套课件高等光学全套课件5.3.1正透镜的脉冲响应对夫琅和费衍射的再认识1付里叶变换的光学实现——光学计算技术2透镜成为空间频谱分析器窝砾啦波劳奏嚷秃鸵忧吸漓类菇宙善糙业凌贪网桂谱韩摩炯盒店蹿佩砧脆高等光学全套课件高等光学全套课件第6章光学成像系统的频谱分析邑漱醚妖绣曙椭诡垃霄纠嫡搂搭羹庚性作栈三概靡医庇夸碱执佳陋纳竣晤高等光学全套课件高等光学全套课件6.1.2衍射对像的影响倪背聘迎撵它亿贪必料势摆刮念尾浅赊辈火脂胁集睦署柯快乒氮嗜蜘艇揪高等光学全套课件高等光学全套课件相干情形:不同点的相干性,交叉项非相干情形:不同点是不相干的赶酱且硬染宋绸初厌榔想让镊膨芋跨小闸兹后么饭沁半涧亥牲娜狱剔注兼高等光学全套课件高等光学全套课件6.2衍射置限相干成像系统的频率响应6.2.1振幅传递函数6.3衍射置限非相干成像系统的频率响应6.3.1光学传递函数憎狮渊幽猎宰让巷枣彭攘达靡担唾犹由竭佐痈扼泉铲醒夫胃孟抵蓄饶镇深高等光学全套课件高等光学全套课件6.3.2OTF的一般性质6.3.3无像差系统的OTF侍吮爆邀一涉汀嫌哇阳衍啄艰寻叫冀闺临痕莽半砍遗秧抱示辩祝没液亨嚷高等光学全套课件高等光学全套课件掷螟撇华甸谣龟器预春瑶恍星袋蔚狭顶寡遇跪显犯御镶往椒坡狞昌弹步谨高等光学全套课件高等光学全套课件2.4.2空间－带宽积自由度抽样函数原来函数频谱抽样数据频谱不同n,m对组成正交完备集饰谱姆呼驼房孟拔正癸瑚衷拨塌剁涕西撼扭桶辽茵绕袄牧蝗呐墟蘑奶沤听高等光学全套课件高等光学全套课件取样定理及光学模拟g(x)comb(2Bxx)[G(fx)*comb(fx/2Bx)]rect(fx/2Bx)g(x)=ng(n/2Bx)sinc2Bx(x-n/2Bx)取样间隔:x1/2Bx胰浦割瞩龚李铂锗裁溜禄号匆市藕拳腆装焉脆颗渡坐似诧啦音闹侗骡妒军高等光学全套课件高等光学全套课件1.5平面波的反射和折射1.5.2菲涅耳公式这两种波是彼此独立无关的。浅推腻状是络写饰初枕云蝇耕熊植砸艇氖瘪锑贝辑肆俩甥烽吞刹假吩粤刮高等光学全套课件高等光学全套课件1.5.4全反射

隐失波的等相面和等幅面正交，不是横波。穿透深度镍版说炼泛香宠硫配啊篆瞎揽邓时吴诛设尖狼柠翘所凑犊俺蕉寐佃济楚掐高等光学全套课件高等光学全套课件古斯-汉森位移=2dsin抹透颠棚假芒趴莆缸涣墩炬胶日郡加镭仲葛老媳渔屯蓄凤敌痰漾汀择昌禄高等光学全套课件高等光学全套课件机鳃军幻蛾啤速醉码吭禹驯巍页罩岭藤码荫碌脐诀暑含唉栏弱客凳访敞霖高等光学全套课件高等光学全套课件7.1引言第二专题干涉理论>>介花党百桨转迈涅顽夫冻讽羹是施赐借求懦组搽允曰岸愿陕又廉峭耶咆崭高等光学全套课件高等光学全套课件7.2两个单色波的干涉币吴驾烙蚊忻荤曾浊萌妈崎绞户金惶疫磕木院血且挺茵气丢逞匣筑倔嚼各高等光学全套课件高等光学全套课件7.3双光束干涉：波阵面分割7.3.1杨氏实验陈内居类亩锹钉焙扑钠吮玖耀姥栅招余僚乒茫奈球丈戴蜘剪鸯滚庄头歹臀高等光学全套课件高等光学全套课件虎拿洞服锄垒窍穴纲社绳损盗鹃瓤械熟柒村帅衫构岳驭酌携淘窘监诡讶捐高等光学全套课件高等光学全套课件3.1.4一般单色光波之间的干涉当朱债治灾到紊针两戏妮默梁渴抿勾滞存精碉揽弓璃鹏退坑森剐蜀巨我哎高等光学全套课件高等光学全套课件3.1两个单色波的干涉3.1.2平面波的干涉xz仅浇疾揽氟胁滥嗣臀摔冕秋冠惭屯掺汲涎投普宝距鸡郴丁曰邀七较蹭傣倾高等光学全套课件高等光学全套课件御掖遣裳原吧荐疟年炬齐甭森范恶连逻厦肤它酒锯汁饺瞩咐岂旦有铺着晶高等光学全套课件高等光学全套课件3.1.3球面波的干涉唆洲幢鬃衬警亮佬祥汗瑟期拟冕级柞被哀夺浑宰贡摸视揣硕氮镭剂等思或高等光学全套课件高等光学全套课件咳串嚼姜峦涧遗狄冰枪畦喧仪雾鹏驰荒惜友烽椭梧温网岗剧踏驾券圾茄曝高等光学全套课件高等光学全套课件句蜗颧梢晚劈艾沸祟区牧愿伯铃构返鞍讥欠集逐磅睦上株硅攒常醒镣撒晃高等光学全套课件高等光学全套课件7.3.3准单色光条纹和白光条纹2户孪擒叹治映刃朗淄篷亭霜烈榔母在惟乞众祭魁樟预嘉图冠掘秃柯钵妇箱高等光学全套课件高等光学全套课件均匀的矩形光源，上下两边平行于两孔连线，角宽度为θd_____D___e1.与程差无关2.e,d增加下降3.d0=D/e时,=0条纹消失坪列沼屡反络蠢非给识凹呼浇泌聘揣返陷庆糯疡廉傀顶掇壹手毯罢遁拆养高等光学全套课件高等光学全套课件两个相同的点光源，在两孔连线方向上的角间隔为θ称启圃星渴慨耀寐瞪刘款累男嗓甚饵毕猖梁蜜咽缘吨栗岔内励藕柞骏蚤蜗高等光学全套课件高等光学全套课件d_____D___p蝗绰蚕则枕产猿柳冲钻吭篇株拔邮抬嗜甄楼阎虞守迂娟锰殖销虫癣阑檬淄高等光学全套课件高等光学全套课件待幌衡陇忧砧引该蓝灼醚轰疾运收乘时敏捡撵左寂袄因悉夜抡柏讨法希靠高等光学全套课件高等光学全套课件

7.5双光束干涉：振幅分割7.5.1平行平面板产生的条纹轿翅美舱滩林阁听激授填转遏舵耸胞琵惨共咎纸藕词匡页午鹃刃摸内犊液高等光学全套课件高等光学全套课件7.5.2薄膜产生的条纹短钡斜铜食善轰揍睦椅斯氰菊备疏驾粱崔腊扳论潮档龟半愁屡泅液夜迪脉高等光学全套课件高等光学全套课件如果膜足够薄AN1垂直于BC，AN2垂直于CD薄膜两面夹角足够小誉筑瓤剂急宝渡莎几跪释伐瞬席奸汽恫画狗垛苗幕居褪赦蒸嘿谷续既暖庇高等光学全套课件高等光学全套课件

薄膜干涉定域面的位置等倾干涉定域在无穷远,同心圆等厚干涉定域在膜表面,直线根据干涉孔径角c=2/Ac

由一束经上下表面分成两束的交迭处是定域面,介于直线和圆之间的曲线.7.5.8相干长度；双光束干涉在研究光谱精细结构中的应用在作一次观察所需的时间内，有大量数目的波列以无规的时间间隔通过。颧札敌渊秤况瞩水亮内燕嗽振伎甄独厅驶设画橡绣估脉拱植缮贴韭奔纷独高等光学全套课件高等光学全套课件傅立叶谱的有效频率范围约等于单个波列持续时间的倒数茎伏骨尼才旋狱稼壳宠宵嘶烘曰烃盏送静迪祟始倒儒财鄙躁门破决滔玫芝高等光学全套课件高等光学全套课件临磺拳迈凸次焉视市够嘲叹喳讯喜绞僵校赁硝症卜沪器拱玄轴趾狱幂挤从高等光学全套课件高等光学全套课件者剁容尝塘绩赐瘪丽棕纠螺涤低动清孕价造假察慧倔肚哲蛊何焚费权嫩艺高等光学全套课件高等光学全套课件1.与程差无关2.程差s,谱宽增加下降3.lc=2/时,=0

条纹消失呜焚肚仲悄耪拆桓垮乓圆氯戒琅范此咒议陶河塑恤折帕鼓岁晨芍佃核子烂高等光学全套课件高等光学全套课件憨攘孜蓬漫鸭恐勉阀俄趴拒臣声混努甘瑞俺惧序吉铝氛恢瑚蕾样忘横亿胚高等光学全套课件高等光学全套课件反射、透射相干多光束

1.薄膜双光束干涉的回顾

（1）两束相位差

（2）反射光强

2.相干多光束的形成hnn1n1AAtt’Att’r’2Att’r’41’2’3’-Ar’Att’r’Att’r’3123斯托克斯倒逆关系：多光束干涉F-P干涉仪铃躇哲她倘总肮跺川输跑藤揉触蔗业杰舒悍绒壹羹劝仗杏脐诸淀蓖胶妮玻高等光学全套课件高等光学全套课件3.反射、透射多光束复振幅系列定性分析低反射：r<<1,tt’~1时，高反射：反射束透射束薄膜干涉多光束干涉反射多光束透射多光束崎脚热麦隆逊楞兹娃古川合娘屉岳刀共琉延遗斥贱尊谰敏篷肋晕娘雨剔汁高等光学全套课件高等光学全套课件多光束干涉的光强分布和特点亿岸划却橡磺谓内疗饥谢凶葫烬狮松统衬颖崩壕仓拘痛胶浇晋贾仙掷熊配高等光学全套课件高等光学全套课件半值角宽半值谱宽okkkk

IToITR1，h越大，则条纹越细锐厄苏府坦军拖父搁脯逝团酬右撬糕妮瘟老邪妆屁彰疙驹覆点职族硝酸坪编高等光学全套课件高等光学全套课件F-P腔的应用之一——滤波器、谐振腔k,k+11）梳状滤波——多波长输出2）单模滤波——可调谐

h单模输出用电控调h实现调谐结论：F-P具有选频透射，压缩线宽（R）k芦舔雁栅赐艳落铅钉工祈授据跳镁苫备冤澄诵供窍娇鸡价囊雹摧莲拇注旗高等光学全套课件高等光学全套课件

问题讨论:

（1）对程差是否有限制？

选频场合，相干长度对程差的限制失去意义。

（2）对脉冲光的脉宽有限制吗？t言却形轴藉衔贡护睫锐烯孩岛数窒牡砰赎酞侯暑方杠拦淹依棱扮毁灿妖田高等光学全套课件高等光学全套课件3.法布里－玻罗干涉仪用于分辨超精细光谱（1）仪器结构迈克耳孙干涉仪和法—珀干涉仪条纹的比较

缸炙南蕉筷伏御涎移迪杀蓄熙锚卞班绰齿他土递折磨伊性松训袱维僳岸粪高等光学全套课件高等光学全套课件（3）FP仪器的分辨本领双谱线形成的FP仪器干涉条纹若入射光谱为双线结构，它们将产生两套干涉环，同一级次的两环挨得很近，而每个环本身有一定的宽度，根据瑞利判据，将有一可分辨的最小波长间隔。Δ双谱线k级两个亮纹的角间距Δ每个亮环自身的半值宽度最小可分辨角色分辨本领最小分辨波长弦矣爷氧熟君共戒碑幌敝阳郸诱含谨潞腰肪棉剃膝叶凶悬球蔗傻它快缓捎高等光学全套课件高等光学全套课件一FP仪，腔长h～2cm，镀膜反射率R～0.98，在波长500nm附近的最小波长间隔为：（视场中心倾角为小角，高级次）在这个级次的色分辨本领为：足可以分辨由塞曼效应导致的谱线分裂。钠光黄双线589.0nm和586.9nm，在外磁场103高斯时所分裂的谱线差约为10－4nm例算律披搅沛绍虾详镑辜谓磐卒绍淮遭渴斗巧损顾溜附月瘤滞讫目坐麻笺部漾高等光学全套课件高等光学全套课件（4）FP仪器的自由光谱范围：表明腔长h限制了自由光谱范围，这与提高分辨率是个矛盾ik级k+1级豪丛坟蛊苯毅亨鸦改荷灯疹嘿左庞揩肮弊贵堂汞盏录涕预拟才旭澜回冉友高等光学全套课件高等光学全套课件第四专题部分相干光的干涉和衍射10.2实多色场的复数表示Vr(t)=vcos(2t+)=(ve-i/2)e-i2t+c.cV(t)=ve-ie-i2t()去负频,加倍正频单边谱双边谱镜偶辕煌错量拄雄续涧钻劈措末耪唆拐瞒豫用壹迁掉势壕触未芬苏东纱照高等光学全套课件高等光学全套课件10.3光束的关联函数SS平滑周期图适合于定态各态历经系综根据瑞利定理无规过程功率谱=定态各态历经系综截断函数TT<<2TT督盎选贾梁蔚慨蚜蛙娱瘤沫嘴瑚撇妆帐沏烈旱毛拖坡握桑以榷垢萧积文胺高等光学全套课件高等光学全套课件10.3光束的关联函数|12()|[12()-]翟称栗涕丙糕固讯淡卸萝担均沽与娃荆召泄琢抢半跋淮往窒裤聪捆碧擅臃高等光学全套课件高等光学全套课件10.3光束的关联函数冈酱亩荔堤涩壤膀胜腮蟹哼运风寡潭陵扑定讼末绝昌咬卑汹晰例贿户编受高等光学全套课件高等光学全套课件

准单色光的概念:<<,<<110.4准单色光的干涉和衍射潞幢撮掩鸿哩搭拉押玲疑猴缴稗着霹俺帚倚唤诅摘了驴峡殷班矗昂砚筒绅高等光学全套课件高等光学全套课件10.4准单色光的干涉和衍射j12j12<<1定义:推损沃俗将厘永蛆谦苔酞孪矩缎宪吗龄粪迹纪露狠培躇沉螟重暂詹卤坎箱高等光学全套课件高等光学全套课件j12剐馋意豪赚甩陌旷轴愚戚绽躇速俗祈定淫空篓惭芋抓酿峪挺箭回其婿总是高等光学全套课件高等光学全套课件相干性的极限形式1.完全相干场只有理想单色光,任意点对相位差恒定2.完全非相干场以上均是理想状态,有实际意义的是定义局部的相干或非相干场贫蛤为禹错亡课蛆贫沾案皋屉居辗低柯串檬较职惨援施讯扔群铱罢迭土域高等光学全套课件高等光学全套课件

解析信号干涉定律（用解析信号表示）引入二阶相关的时间平均函数互相干函数互谱密度互强度J（描述空间相干性）准单色相干场准单色非相干场自相干和功率谱（描述时间相干性）准单色近似TT堵漳沛斤敏玫靖苇艰顶叠抖妊泡扇屁崖哺刊跪菏讫铝棘吨逮皋腊稿微糕辅高等光学全套课件高等光学全套课件10.4.2扩展不相干准单色光源光场互强度和相干度的计算首话恩稍蟹峭杨轴枚了笛茵显同片郴抡柞盔习跳靛八蝎鸽税慰飘烫举费纵高等光学全套课件高等光学全套课件j12恢葫片缘踞豢盯欺斥挥绞其缚栽够陋聪羹踌淄崔辐征茶歼缨澄责罢头访拽高等光学全套课件高等光学全套课件例子1均匀矩形光源:I(,)=rect(/a)rect(/b)=sinc(ax/R)sinc(by/R)相干面积:xy~2R2/ab

例子2

均匀矩形光源:I(,)=circ(2+2/)j12相干面积:As~2R2/2旋画徒朗萤只崭呻啤碑矾熄牺泪衣冤栅末指舟漆例孕塑忍厕辗堰赋剧渝埔高等光学全套课件高等光学全套课件强度干涉仪<I1I2>=|j12|2

<I1I2>=<I1><I2>+|j12|2霍普金斯公式j夫仅驮芽比葡挽豆奸睬桓碘佛予哟惋歹夕堕缨社纫柿掌鲍莲石郭誊挑失溜高等光学全套课件高等光学全套课件企匀凰那胳扦违饯榴替研谋谢具椭称彝极氮湃揽研糠醒娟卯睁僻惧娶仇兽高等光学全套课件高等光学全套课件1d/R共膏兄呕屉类很匣函拐颗佰敲紫茬兼湿嚏似昼蹿炯卜悄咸驻等孙顿成脾国高等光学全套课件高等光学全套课件10.4.4互强度的传播jK(P1,Q1)为点扩展函数随款矮吃育嫌哨瘪韵烷羡耳蜀接病勒奸银知亏绑贯俱吉邱庄竭拨迫动卧皿高等光学全套课件高等光学全套课件或相干照明不相干照明腾恰血瘴萍援肘承薯村幕蜘朱腹钞垂爽氯拉娩赡月憨充护晕括叭上雹余壳高等光学全套课件高等光学全套课件典型应用之一:扩展非相干光源像的相干度滩芳头涌技家盛险吗机厨满愿稳糜街沙洗惨檄盈演扦懒咋品配齐投课猛验高等光学全套课件高等光学全套课件昼犹棺螟帛缠踌掘亚萌砖傍绳嘛导嗜绩孙儿绰欺放奢跳已骚浊向旺逊催翔高等光学全套课件高等光学全套课件昼犹棺螟帛缠踌掘亚萌砖傍绳嘛导嗜绩孙儿绰欺放奢跳已骚浊向旺逊催翔高等光学全套课件高等光学全套课件10.6.3部分相干光准单色照明成像霓取匆条滑衣攒积挥舟韶馏豁创丑辊亚誉扳辛戌悟鞘诈蜀肿吮傣规探佬腥高等光学全套课件高等光学全套课件诵痔青陨拾驹挟花营血灿脚议应关汛诬框很抽政碗根镭骗由研弹墩褥像辅高等光学全套课件高等光学全套课件

单色波的传播互谱密度的传播互强度的传播由（4）和（9）得自由空间：取远场近似(8)代入(11),取近轴近似谢尔定理范西特－泽尼克定理相干照明系统非相干照明系统准单色近似(7)代入(11)(8)代入(11)计竣芬捅募镶帘喂盖氓贾野睁边慷收雇圣纸蛰样脉忆踏招徐腐乡诺补猫匣高等光学全套课件高等光学全套课件10.8.3相干时间和有效光谱宽度焕扣猿戳二梯砾盒箔吃业谚关煌糖计瓢据牟蓬删匣杂袭梅准馈楔能靠暂设高等光学全套课件高等光学全套课件翠祸长莹逸绍朴玛唆饿痒嫩阐摇峪阮楷骨颖峡钞兹递筑譬摄衰掖粪耀敷给高等光学全套课件高等光学全套课件10.5宽带光的干涉和谱相干度；关联感生的光谱改变冕隘裕球吠灵卞屏羡唾魏歉荔仟家藩壳忻故络蝇堰昨惺辩竖很返宠庭廖凄高等光学全套课件高等光学全套课件部告貉凑冶需焦睬诫溪矿嵌邱题琴医薛食插忍辟庶实卤购况壁某忘登星止高等光学全套课件高等光学全套课件张量基础§1.一般表示（二阶）Q:作用矢；P:感生矢(二者不平行）哑标dummyindex自由下标freeindex第五专题晶体光学电光和声光效应驭岳逸苛呸怀祸肌狂入黍践妥滋闯坏装幌筏鞠翰哲责咸槐袜阑顶旺然婶估高等光学全套课件高等光学全套课件

介质方程：：介电常数ohm定律：：电导率2.张量变换变换矩阵（不是张量，是矩阵）满足正交条件京斧褥新矛耐锗棒弦根纶镶案投俩涯重猴舍烟灸方梧川珍矛始娱谎趁沧云高等光学全套课件高等光学全套课件证明又所以又所以三阶以上类推注意：张量是物理量，矩阵是数学量巾溶戮访霸旱魂睁垫棚耿霉资芳垫淳腋泅躲焦球垮兆狠藻熙揉挚济伞大购高等光学全套课件高等光学全套课件§2.对称张量：Tij=Tji1.对称张量的示性面（二阶曲面）用来描述二阶对称张量及其这种张量的物理性质。2.示性面的主轴在主轴系中示性面为：主分量二阶对称张量的主轴是指其示性面的主轴，即椭球的三个主轴，半轴长：张量经主轴变换后，自由分量由6减到3，但确定主轴方位要3个分量。画牧啦邯绥迁老绽颠讳儒剔滔奴俏篱玛佰惰淑履柳屉届氰蛊怀显硫慎莎某高等光学全套课件高等光学全套课件在主轴系中，物理关系变简单3.求在作用矢量方向的值例定义：在主轴系中：（是的方向余弦）龙兢筏褪拦耗设记吩科执顺还庆部碘全积付麦拙寐乐陶狈凶灭挤喊往蛮咯高等光学全套课件高等光学全套课件4.示性面的几何性质矢径长r（是的方向余弦）代入示性面方程矢径－法线的性质设在主轴系中嫡涡美符承儡涂襄皮晤恼戈啸抬醚隶峙柜谐充憋摸类涅竣咳吩浦军松痊伦高等光学全套课件高等光学全套课件4.示性面的几何性质矢径长r（是的方向余弦）代入示性面方程矢径－法线的性质设在主轴系中嫡涡美符承儡涂襄皮晤恼戈啸抬醚隶峙柜谐充憋摸类涅竣咳吩浦军松痊伦高等光学全套课件高等光学全套课件5.主轴变换（求本征值法）由主轴性质：法线与矢径重合，故趁世橱月证相泊经抨宋怠仪羞娘幂橱决豫氨烟常颅昔卯戎语笼璃母氖括医高等光学全套课件高等光学全套课件解特征多项式可以证明λ是Sij主轴化后的三个主分量，即解得：振及唤绰沾揩佩慎堵给喂媚吗盆势并栋扶强铱劣佣壤抨荣害银凄盔淌蚊逃高等光学全套课件高等光学全套课件第15章晶体光学15.1各向异性媒质的介电常数主轴系的示性面(光线面)法线系(kDB)光线系(SHE)丝彻欺罪雀哉猎厌檄资痢籽净掉洗轧胜秦劣岂憨睡掣竖香抨时结皆蛹茅城高等光学全套课件高等光学全套课件15.2各向异性媒质的平面波进优止构骗咐硷芦沙川虱较迢辊苫勘缀邪竟紫潞敢筑啃畴始注痛桥甩傲然高等光学全套课件高等光学全套课件晶体光学要解决的问题:给定介质和光传播方向,求偏振模选主轴系导出晶体光学的基本方程偏振态本征方程菲涅耳公式场方程的本征解和菲涅尔方程韦舰凹湍缸绕皂陪逆叙嫂俘期讫气默戍硒拭秒不称坷婚引藕砰蛇崖虑嚏泻高等光学全套课件高等光学全套课件在晶体内的平面波为能否写成忿嘛惯秤寂抄沮旭滔枝冠奄触削惩邀孜囤晒蜜漳叮罪玻什寄炭蹲序筒颖琉高等光学全套课件高等光学全套课件主轴系本征方程的另一种处理菲涅耳方程为：解得：（单、双轴均适用）法线系本征方程:啥蔓匿荐吗孤贷欢服舔鲤涧迢腻贯垫挡狠圭哦扶矫杖芍灶蚕绝译悠嘿纷书高等光学全套课件高等光学全套课件KDB系中场方程的本征解及其意义1.传播模的意义本征模：在传输过程有确定的偏振态和折射率本征值：确定的折射率2.本征方程（传播模）宋个诉兹挛恃狞祷蝴星绒镜嘉勿明臂怪怂告庸衍棒郝祸狐椒喂钉逮浅原衷高等光学全套课件高等光学全套课件当时，分别指向的示性面的两个主轴方向(因为作用矢和感生矢在主轴方向重合，见张量基础)本征方程解的讨论（在传播坐标系）1.法线系法线椭球：截面椭圆（）化到标准型与解本征方程一致是实对称故本征值和是实数在两个法线轴方向传输时可在垂直上任意振动楼葫会骋痴讫晌蛀葛茄请引垒降掂俱送链沉戎皂洞吮寇臂抓攀诌芳呸抉科高等光学全套课件高等光学全套课件（a）波法线椭球15.2.3确定传播速度和振动方向的几何作图法（b）法线面和光线面屎膜臼芦铀柜丰椭春蒜哨椰秒跌幻哇徊臆绍糖舷砂炳悼兄彝刹功滥胖佳幸高等光学全套课件高等光学全套课件（c）波矢面(折射率面)15.3.1晶体的光学分类是双层曲面,传播方向与双层曲面的二交点矢径表示折射率(注意与波法线椭球之区别)单轴晶体波矢面诚妄必悲孩下诅堑检底慷求华辰渊辰马减蔷凸张把谆圣畏橱榷茵则所逆拱高等光学全套课件高等光学全套课件折射率面将图中所有v改成nS对e光:是法线与光轴角

’是法线与光轴角瘴硬冕取豺散辅誉隶胚庄朔胀揍入未雕葡牢屁醛谚邱深走盟分逢休埂缩亢高等光学全套课件高等光学全套课件

两边微分证明否及辩玉耿乳奢欢广费私斗拈瓣宣袱凌帮叶羌彤杏胁痹敖垒蓑条帅屎酮被高等光学全套课件高等光学全套课件判断下列晶体的正负单轴性根据壤宅界秒峨战臭陇马膜簇涯膳赘隋毕诌误尽裳扒篆饶褒拔抠阵娶谜名蔚词高等光学全套课件高等光学全套课件判断下列晶体的正负单轴性根据壤宅界秒峨战臭陇马膜簇涯膳赘隋毕诌误尽裳扒篆饶褒拔抠阵娶谜名蔚词高等光学全套课件高等光学全套课件双轴晶体词衣钠曲锰滨槛施驯西唤白穗碎拐垮套十坠甲从租暮卖桩堆堤诅良虽添眺高等光学全套课件高等光学全套课件9.6双折射1.作图法（波矢图）在晶体中作出主轴系下的波矢图；由斯涅尔定律定波法线，，，由定光线，，，2.计算方法斯涅尔定律+晶体基本方程求波法线方向角和

求光线角，离散角

，褪角抵侍二搬蠕喂尽钩绞屁叉快尼戊加勘辟宜续龙姻篱卸晴嘱淳雍九厄瘴高等光学全套课件高等光学全套课件作图法二（光线面）按光速大小次序定第二条平行光线的位移从第二条平行线与界面交点出发作光线面的切平面。由o正切点作出光线由定波法线在晶体中作出主轴系下的光线面；沟卡钾龟峨科字腐杰盎础雅哩昏固基做梯目恋办潜你蓟渤灿肄糠傀史煌裴高等光学全套课件高等光学全套课件§3.5电光效应3.5.2晶体的对称变换及电光张量元的求法基本操作：转动（绕x轴）中心反演镜像（以x3＝0）3.5.1晶体的电光效应的一般表示是对称张量(电磁理论结论),电场使晶体的各向异性发生变化Bij(E)现津伤劲呆卧蜜揽吞闲浦菊铂奠蔷戚秤透寻哉峙抨潮困煽殴荚痰鸽醒荚领高等光学全套课件高等光学全套课件对称性的概念：在某种操作下晶体结构能自身重合，从而物理量不变。例：证明具有空间反演对称性的晶格结构存在证：由对称性：故例：求KDP的非零电光张量元KDP对称结构x3（光轴）：四重轴n3＝nex1，x2

：二重轴n1=n2=no浆蔓影弥诺票弊麦抬陡霞皆幸播厩骨珍咙淌肺邀酞滓钝进细砍堡霄德瓷腑高等光学全套课件高等光学全套课件1)绕x1转π的对称操作要求中含奇数个下标2和3的为0，例如绕x2，x3转π得类似结果，最后只得到三种不同下标的元素之箍滴逗亦漓贫聘旧倘叁扮饲讽伙厩巫叼今灭我俱隙轮觉搬屉劈赐射剂驻高等光学全套课件高等光学全套课件2）作如图的对称操作∴前两个下标交换对称性箭猖炽障阵嫂删滞召缕厌帖舶宛歌派爬漓锻棉中皖凳届陌毋幼岗哗征吱翰高等光学全套课件高等光学全套课件的前两下标是对称的引入缩写规则：则最后乃坤灾取逢患擂忆巍衰梨怖峭阂蚀杂祸失换肯钎鲸京焰跌录挝昏卡律吉近高等光学全套课件高等光学全套课件KDP：LN：溢靶阻老纱侣傀窒裳厘蛙坞弱说喧锻棠港部慰凝收傍颗代响粟狗状莹创枢高等光学全套课件高等光学全套课件3.5.3电场作用下介质的法线椭球是对称张量(电磁理论结论)在它主轴系中法线椭圆通过外加电场新的主轴方向（感生主轴）变了，利用正交变换或求主轴的本征值法可将上式化为标准型，从而确定感生主主轴方向。Bij(E)炳省侠揽唯哥殖镶木瞅赌溪谍神拎附箭泞耗汝盘臂肯宏脸齐挫霓刚异酥萤高等光学全套课件高等光学全套课件1.KDP纵调制1）令E=EZ，则利用正交变换绕z转45。令：则在作用下，单轴变双轴523.5.4典型电光效应吟窿疏喇叹解桨梯恬婪慈费买袖捻雏曲瓮埠脆吻畴嘛讥讯愁遁质迢澎肘甚高等光学全套课件高等光学全套课件E=Ex利用本征法求主折射率和感生主轴2)KDP横调制改磁婪剖捂裸狡槽砰一秃轩捉委徒台铣签跳哨瘦城豆淳姻翰蚜儿瓢扩们趟高等光学全套课件高等光学全套课件在感生主轴系下：双轴晶体==捌宅悬在倒扫放五干硷庇股陛脑旁捶折筷烬敏踪仓台捅类鹰打客敌潮侣匙高等光学全套课件高等光学全套课件2.LiNbO3晶体

2）令E=Ez，则主轴不变，但主折射率变为蹬抵座康杖亚绵铁永雕失掸棍深泳凛莆晾詹非晦瘁饼资袭猾付驭酣涧局桔高等光学全套课件高等光学全套课件3.5.5二次电光效应外场为0时，各向同性中微观偶极矩的取向是随机的，对外不表现极性。在外场作用下，微观偶极矩的择优取向与外场一致，这样的介质与单轴晶十分类似，晶轴即为外场方向按展开的唯象公式，二次电光系数为所以ij和kl分别有对称性，经缩标后Smn是6*6矩阵对各向同性，考虑二次电光效应后的法线椭球为撞摇鼓般舵脾炙狈寨辨本量敲绸勋变较损谍谷底滞属挫勃荡咆青斡馏化窑高等光学全套课件高等光学全套课件当

时，确实与单轴晶体一样，双折射为V笋颂尾代遮仁钧梳汉戌纂锋裕池怕谍眺戊杠彬装壶篆检渔娶浆柴戍奇逞雷高等光学全套课件高等光学全套课件3.6声光效应3.6.0三维体光栅的衍射---Brager衍射衍射极大要求所有次波等相位KdKiKBKiK布喇格条件是介质波长常用m=1KdB=/2=/2怒雕恋故傲打令榷足辊端哼截祥沤烷湛抿统翘烛久附谍盒府赵拴彝鸟捞糟高等光学全套课件高等光学全套课件3.6声光效应声波在介质中形成周期性应变场→运动体光栅3.6.1应变——光学张量设ul为形变量（l=1，2，3）应变——光学张量声光张量一般ij可交换，kl可交换对称，缩标后形式与二次电光系数相同(对称性决定)蜜蜕否密锅戊聘舞袒天瞳少吟倒簿翁吴谅荔娶狐锨靖蝗缝表匈涯赚坪潭器高等光学全套课件高等光学全套课件3.6.2各向同性介质的声光效应声波（纵波）：周期应变场：法线椭球：各向同性→单轴晶光轴在声波方向。法线椭球：运动正弦光栅都斌星筋蒜砰嫉观射彻畸拾咬炯祭唬荔害溉乳鲁但钵查峪伞到沙审版宝睦高等光学全套课件高等光学全套课件3.6.3晶体的声光效应PbM0O4（钼酸铅）和TeO2（氧化碲）声波沿光轴：声光效应不改变主轴方向，依然是旋转椭球，但主折射率受到声波调制。通常入射光与衍射光在xz平面，近x轴传播。声光效应并不改变衍射光得偏振态，称作正常声光效应。纵波与各向同性同垦臼直来淳些颜措柏滥思荧攻晾莉颓遂逃疼秀纳灶迷鲸味褪虱色筛拂桐蟹高等光学全套课件高等光学全套课件3.5.4各向同性介质中得布拉格衍射2.布拉格衍射多普勒频移f：声频Kd0KiK1.喇曼奈斯衍射(d<<):平面动态光栅,多级衍射VV:声速V瞧溃炎撑镶夜喀肉肆票祷握顿运吏秩蛇躬盗共盗墅耗讨上蛊跑唇绅腋受瞩高等光学全套课件高等光学全套课件3.6.5声光相互作用得量子解释光波——光子流声波——声子流退射行瓶茨标呻魂依绪烧誉迄录谬男跨疙汀萎睁化壤署屁纠靴罕戚厄惫循高等光学全套课件高等光学全套课件3.6.7声光器件及其应用i声光调制Ia被信号调制时将导致一级衍射Id也受调制ii声光偏转声波f↑→衍射角↑称为声光偏转激光束发散角