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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