Z-扫描非线性光学表征技术

本书主要内容包括三个部分：介绍多种三阶非线性光学效应的物理机理和三阶非线性光学表征技术；详细介绍Z扫描表征技术，讨论Z扫描技术表征高阶光学非线性效应、饱和非线性光学效应、各向异性非线性光学效应，介绍多种改进型Z扫描技术；介绍包括溶剂、有机分子、玻璃、铁电薄膜、半导体、二维材料和近零折射率材料等多种材料的三阶非线性光学效应。 本书是非线性光学及其应用领域的参考书可供非线性光子学、光学工程、物理光电子学和材料物理等领域研究人员阅读参考。

顾兵，博士，东南大学光子学中心教授、博士生导师。1998年于兰州大学获学士学位，2007年于南京大学获博士学位。2006年至2011年多次赴新加坡国立大学开展合作研究，2015年3月至9月在美国代顿大学做访问教授。2010年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。主要从事非线光学效应及其应用研究，开展超快非线光学表征技术、新型材料的非线光学机理、矢量光场与非线光学介质相互作用、飞秒光镊技术等方面的研究。先后主持国家自然科学基金项目5项，参与国家自然科学基金重点项目和重大研究计划项目等多项科研项目。参加国内外学术会议并作邀请报告10余次。获得授权的国家发明专利10余项。发表SCI学术论文120余篇。

序言
前言
物理量名称及符号表
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 三阶非线性光学表征技术简介
1.3 简述三阶非线性光学材料
1.3.1 有机分子材料
1.3.2 玻璃
1.3.3 铁电薄膜
1.3.4 半导体材料
1.3.5 二维材料
1.3.6 近零折射率材料
1.4 本书内容概述
参考文献
第2章 三阶非线性光学效应的物理机理
2.1 电子云畸变
2.2 分子再取向效应
2.3 电致伸缩
2.4 布居数重新分布
2.4.1 两能级系统
2.4.2 半导体
2.5 两光子吸收
2.5.1 单光束两光子吸收
2.5.2 两光束两光子吸收
2.6 三光子吸收
2.7 激发态吸收
2.7.1 饱和吸收
2.7.2 反饱和吸收
2.7.3 自由载流子吸收
2.7.4 多光子感应激发态吸收
2.8 热致光学非线性
参考文献
第3章 三阶非线性光学表征技术
3.1 背景介绍
3.2 简并四波混频
3.2.1 理论
3.2.2 实验
3.3 近简并三波混频
3.3.1 理论
3.3.2 实验
3.4 光克尔门和椭圆旋转法
3.4.1 理论
3.4.2 实验
3.5 两波耦合法
3.5.1 理论
3.5.2 实验
3.6 三次谐波产生
3.6.1 理论
3.6.2 实验
3.7 非线性透过率测量
3.7.1 理论
3.7.2 实验
3.8 空间自相位调制
3.8.1 理论
3.8.2 实验
3.9 Z-扫描技术
参考文献
第4章 Z-扫描技术
4.1 理论基础
4.2 Z扫描的定性描述
4.3 Z扫描表征纯三阶非线性折射效应
4.4 三阶非线性折射和吸收共存时的Z-扫描技术
4.5 Z扫描实验注意事项
4.5.1 何为远场——小孔光阑的位置
4.5.2 光阑孔径的大小和是否离轴
4.5.3 薄样品近似——关于样品厚度
4.5.4 激光束参数
4.5.5 样品质量
参考文献
第5章 Z-扫描表征高阶非线性光学效应
5.1 背景介绍
5.2 多光子吸收
5.3 两种多光子吸收效应共存
5.4 多光子感应激发态吸收
5.5 三阶非线性折射与多光子吸收共存
5.6 三阶和五阶非线性折射效应共存
参考文献
第6章 Z-扫描表征饱和非线性光学效应
6.1 背景介绍
6.2 饱和吸收
6.3 两光子吸收饱和
6.4 三光子吸收饱和
6.5 铯和吸收和两光子吸收共存
6.6 饱和克尔非线性
参考文献
第7章 偏振光Z-扫描技术
7.1 背景介绍
7.2 椭圆偏振光Z-扫描表征各向同性光学非线性
7.2.1 椭圆偏振高斯光束
7.2.2 偏振依赖的各向同性三阶非线性极化率
7.2.3 纯三阶非线性折射时的椭圆偏振高斯光束Z-扫描技术
7.2.4 各向同性光学非线性时的椭圆偏振高斯光束Z-扫描技术
7.3 线偏振光Z-扫描表征各向异性光学非线性
7.3.1 线偏振光激发下立方晶体中的各向异性非线性极化率
7.3.2 表征各向异性光学非线性的线偏振光Z-扫描技术
7.4 椭圆偏振光Z扫描表征各向异性光学非线性
7.4.1 椭圆偏振光激发下立方晶体中的各向异性非线性极化率
7.4.2 表征各向异性折射非线性的椭圆偏振光Z-扫描理论
7.4.3 表征各向异性两光子吸收的椭圆偏振光Z-扫描技术
7.4.4 各向异性光学非线性的椭圆偏振光Z-扫描技术
参考文献
第8章 多种改进型Z-扫描技术
8.1 背景介绍
8.2 帽顶光束Z-扫描
8.3 准一维狭缝光束Z-扫描
8.4 厚光学介质Z-扫描
8.5 遮挡Z-扫描
8.6 双色光Z-扫描
8.7 双光束时间分辨Z-扫描
8.8 反射Z-扫描
8.9 I-扫描
8.10 Z-扫描表征非局域非线性光学效应
参考文献
第9章 多种材料的光学非线性特性
9.1 典型的溶剂
9.2 有机材料
9.2.1 共轭分子和聚合物
9.2.2 电荷转移分子
9.2.3 液晶分子
9.3 玻璃
9.4 铁电薄膜
9.5 半导体
9.5.1 体（三维）半导体
9.5.2 低维半导体
9.6 二维材料
9.6.1 石墨烯家族
9.6.2 二维硫化物
9.6.3 二维氧化物
9.7 近零折射率材料
参考文献