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第一章 绪论1

1.1 背景1

1.2 光子在信息技术中的作用3

1.3 光子学及其技术的发展途径4

第二章 光的电磁理论6

2.1 麦克斯韦方程6

2.2 经典电磁场的解10

2.3 线性偶极振子模型15

第三章 早期的光量子理论22

3.1 普朗克的辐射定律22

3.2 爱因斯坦的光量子理论25

3.3 玻尔的原子结构理论28

3.4 爱因斯坦的A、B系数30

第四章 光子和光子态33

4.1 电磁场的量子化33

4.2 光子数态36

4.3 光子位相态42

4.4 光子态的性质48

4.5 密度算符51

第五章 光子的性质57

5.1 光子的性质57

5.2 光子统计66

5.3 辐射场的涨落70

5.4 零点能和真空涨落75

第六章 相干函数80

6.1 空间相干和时间相干80

6.2 经典相干函数83

6.3 量子相干函数93

6.4 相干光场101

第七章 相干态106

7.1 相干态的定义106

7.2 相干态的性质111

7.3 相干态的应用120

第八章 光与原子的相互作用(Ⅰ)129

8.1 电磁场与原子相互作用129

8.2 原子哈密顿量的二次量子化132

8.3 光子的吸收和发射141

8.4 布洛赫方程149

第九章 光与原子的相互作用(Ⅱ)161

9.1 缀饰原子态161

9.2 J-C(Jaynes-Cummings)模型169

9.3 自由空间的自发发射174

9.4 量子拍179

9.5 光子计数182

第十章 半经典激光理论194

10.1 激光简介195

10.2 激光场方程202

10.3 介质极化强度206

10.4 自洽场的解212

10.5 多模激发219

10.6 原子运动的影响226

第十一章 量子激光理论229

11.1 光子速率方程230

11.2 光子相干235

11.3 激光阈值条件240

11.4 原子与光子的耦合243

11.5 激光光子分布250

11.6 激光涨落255

第十二章 非线性光学(Ⅰ)261

12.1 非线性偶极子模型262

12.2 非线性极化率265

12.3 耦合模方程268

12.4 三阶非线性效应273

12.5 双光子吸收282

12.6 非线性耦合289

12.7 受激拉曼效应292

12.8 三次谐波的产生298

12.9 光子统计和非线性光学302

第十三章 非线性光学(Ⅱ)307

13.1 激子非线性效应308

13.2 光折变非线性313

13.3 光谱烧孔效应316

13.4 光感应原子分子重构与重排318

13.5 有机分子中的非线性电子激发态过程319

第十四章 相干跃迁326

14.1 光学章动327

14.2 合作效应330

14.3 超辐射336

14.4 光子回波342

14.5 自感透明348

14.6 面积定理357

15.1 孤子的概念364

第十五章 光孤子364

15.2 自感透明中的光孤子368

15.3 光纤中的光孤子374

15.4 高阶非线性效应384

15.5 光孤子通信388

15.6 其他类型的光孤子392

第十六章 共振荧光和非经典光场395

16.1 共振荧光现象395

16.2 共振荧光理论399

16.3 单原子共振荧光的反聚束性质409

16.4 非经典光场411

第十七章 光压缩态415

17.1 单模压缩相干态415

17.2 压缩真空态423

17.3 振幅压缩态427

17.4 压缩态的性质429

17.5 压缩态的产生436

17.6 极化介质中的压缩态439

第十八章 半导体中的光物理过程443

18.1 半导体的基础知识444

18.2 光子与半导体载流子的相互作用468

18.3 半导体中的发射过程480

第十九章 腔量子电动力学简介487

19.1 腔中的自发发射488

19.2 腔中的频率漂移497

19.3 其他的腔量子电动力学效应497

19.4 光子晶体498

参考文献502