Tiếp tục|Quay lạiLời mở đầu cho lần xuất bản thứ IQuang phi tuyến nghiên cứu tương tác của ánh sáng Laser cường độ cao với vật chất. Đây là sách giáo khoa quang phi tuyến cho những học viên cao học năm đầu. Mục đích của sách là giới thiệu lĩnh vực quang phi tuyến trong đó nhấn mạnh những khái niệm cơ bản và làm cho học viên có thể tự mình tiếp tục thực hiện nghiên cứu trong lĩnh vực này. Tác giả đã sử dụng bản thảo của sách này để giảng dạy có hiệu quả tại đại học R, là nơi chủ yếu đào tạo các bậc học từ cao học đến nghiên cứu sinh nâng cao với nhiều môn học bao gồm quang học, vật lí, hóa học, kĩ sư điện, và kĩ sư hóa học. Sách này có thể được dùng cho các học viên cao học chuyên nghành quang phi tuyến, quang lượng tử, điện tử học lượng tử, quang điện tử, và quang học hiện đại. Nếu lược bỏ những phần khó, sách này có thể dùng cho các sinh viên ở mức độ nâng cao.Trái lại, một số phần hơi nâng cao trong sách sẽ thích hợp cho những học viên cao học năm cuối và những nhà khoa học. Lĩnh vực quang phi tuyến cho đến nay đã được ba mươi tuổi, nếu lấy mốc từ phát minh tạo ra sóng hài bậc II của Franken và các cộng sự năm 1961. Từ khi mới ra đời, lĩnh vực này đã nhận được nhiều sự quan tâm, và phạm vi nghiên cứu của nó trải dài từ những nghiên cứu cơ bản về tương tác của ánh sáng với vật chất đến những ứng dụng ví dụ như biến đổi tần số Laser và công tắc quang học. Quả thực, lĩnh vực quang phi tuyến phát triển quá mạnh đến nỗi một cuốn sách khó có thể bao quát mọi vấn đề đang được quan tâm trong hiện tại. Thêm vào đó, bởi vì tôi muốn sách này có thể đến được với những học viên cao học năm đầu, tôi đã thử giải quyết những đề tài được đề cập theo kiểu độc lập một cách vừa phải. Cách tiếp cận này cũng hạn chế số chủ đề được giải quyết. Chiến lược của tôi trong việc quyết định những đề tài nào cần được đưa vào là đề tài đó phải nhấn mạnh được những khía cạnh cơ bản của quang phi tuyến, và đưa vào những ứng dụng và những kết quả thí nghiệm chỉ những khi cần thiết để minh họa những vấn đề cơ bản này. Nhiều chủ đề đặc biệt mà tôi chọn mang giá trị lịch sử đặc biệt. Sách này chủ yếu sử dụng hệ đơn vị Gauss, vừa để tạo sự liên hệ với những tài liệu mang tính lịch sử của quang phi tuyến, và cũng bởi vì tác giả tin rằng những định luật điện từ sẽ rõ ràng hơn về mặt vật lí khi được viết trong hệ đơn vị này. Ở một vài chổ trong tài liệu (Đặc biệt xem trong phần phụ lục cuối sách), những bảng chuyển đổi đơn vị được đưa vào để người đọc có thể chuyển đổi qua lại giữa các hệ đơn vị khác nhau. Sách được sắp xếp như sau: Chương 1 giới thiệu về quang phi tuyến từ sự phác họa độ cảm phi tuyến. Độ cảm phi tuyến là một đại lượng được dùng để xác định sự phân cực phi tuyến của môi trường vật chất theo cường độ của trường điện tần số quang tác dụng vào mẫu. Vì thế nó cung cấp một cơ sở nền tảng để mô tả hiện tượng quang phi tuyến. Chương 2 tiếp tục mô tả quang học phi tuyến bằng cách mô tả sự lan truyền của sóng ánh sáng qua môi trường quang phi tuyến bằng phương trình sóng quang học. Chương này giới thiệu một khái niệm quan trọng là sự thích ứng pha và đưa ra một mô tả chi tiết một hiện tượng quang phi tuyến quan trọng là sự tạo sóng hài bậc II và sự tạo tần số phách và tần số tổng. Chương 3 kết thúc phần giới thiệu của sách bằng cách đưa ra sự mô tả lí thuyết cơ học lượng tử của độ cảm quang phi tuyến. Biểu thức đơn giản của độ cảm phi tuyến đầu tiên được tìm ra bằng cách sử dụng phương trình Schrodinger, và sau đó biểu thức chính xác hơn được tìm ra bằng cách sử dụng phương trình chuyển động ma trận mật độ. Tiên đề ma trận mật độ được tự xây dựng trong quá trình xem xét chi tiết chương này và đây cũng là đề tài cho các học viên thảo luận. Từ chương 4 đến chương 6 đề cập đến tính chất và ứng dụng của hệ số khúc xạ phi tuyến. Chương 4 giới thiệu về hệ số khúc xạ phi tuyến. Những tính chất, kể cả những tính chất tensor của hệ số khúc xạ phi tuyến được thảo luận chi tiết, và những quá trình vật lí dẫn đến hệ số khúc xạ phi tuyến, ví dụ như sự phân cực điện tử không cộng hưởng và sự định hướng phân tử cũng được mô tả. Chương 5 dành hết cho việc mô tả miền phi tuyến trong đồ thị hệ số khúc xạ do sự đáp ứng của nguyên tử 2 mức. Những chủ đề liên quan được thảo luận trong chương này bao gồm sự bão hòa, sự mở rộng cường độ, sự dịch chuyển Stark quang học, dao động Rabi, và dressed atomic states. Chương 6 nói về ứng dụng của hệ số khúc xạ phi tuyến. Chủ đề được đưa vào là liên hợp pha quang học, sự tự hội tụ, sự ghép 2 chùm hạt, sự lan truyền xung, và cấu trúc của soliton quang học.
Chương 7 giới thiệu lĩnh vực này bằng cách đưa vào lí thuyết tán xạ tự phát và bằng cách mô tả chủ đề thực hành quan trọng là âm quang học. Chương 8 mô tả tán xạ Brillouin cảm ứng và tán xạ Rayleigh cảm ứng. Những chủ đề có liên quan đến phần này là tán xạ ánh sáng do sự nhiễu động trong vật liệu có thể được mô tả theo những biến nhiệt động lực học chuẩn là áp lực và entropy. Cũng được đưa vào trong chương này là sự mô tả sự liên hiệp pha bởi tán xạ Brillouin cảm ứng và sự mô tả lí thuyết tán xạ Brillouin cảm ứng trong chất khí. Chương 9 mô tả tán xạ Raman cảm ứng và tán xạ Rayleigh-wing cảm ứng. Những tiến trình này có liên quan đến tán xạ ánh sáng từ sự nhiễu lọan liên quan đến vị trí của nguyên tử trong phân tử. Sách kết thúc ở chương 10 nói về hiệu ứng chiết quang và hiệu ứng điện quang (khác với hiệu ứng quang điện). Chương này bắt đầu bằng sự mô tả hiệu ứng điện quang và mô tả cách dùng những hiệu ứng này để sản xuất những bộ điều khiển quang học. Sau đó chương này tiếp tục mô tả hiệu ứng chiết quang, hiệu ứng này là tương tác quang phi tuyến do hiệu ứng điện quang. Việc sử dụng hiệu ứng chiết quang trong sự liên kết 2 chùm tia và sự tổ hợp 4 sóng cũng được mô tả. Tác giả muốn tỏ lòng biết ơn về những đóng góp của các học viên cao học cho các chủ đề trong cuốn sách. Tôi chắc chắn là mình đã học nhiều từ họ và họ cũng vậy, đã học được nhiều điều từ tôi. Tôi cũng cám ơn những nhận xét từ các đồng nghiệp khác, bao gồm N. B, D. C, R. Y. C, J. H. E, C. F, J. G, G. G, J. H. H, R. W. H, K. R. M, S. M, P. N, M. G. R, J. E. S, C. R. S, Jr., C. H. T, H. W, và B. Y. Thêm vào đó, cũng rất cám ơn trợ lí J. J. M và A. G về sự chuẩn bị hình ảnh cho cuốn sách.
|