- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。
- 紫外光(ultraviolet light)
- 准直光束(collimated beams)
- 中性密度滤光片(neutral density filters)
- 直径发散角乘积(diameter-divergence product)
- 折射率(refractive index)
- 折射(Refraction)
- 衍射极限光束(diffraction-limited beams)
- 衍射光栅(diffraction gratings)
- 谐振腔模式(resonator modes)
- 消色差光学(achromatic optics)
- 相干时间(coherence time)
- 相干(coherence)
- 透镜(lenses)
- 瞬时频率(instantaneous frequency)
- 双折射(birefringence)
- 束腰(beam waist)
- 梳状滤波器(rugate filters)
- 失真棱镜对(anamorphic prism pairs)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
- 色差(chromatic aberrations)
- 散斑(Speckle)
- 瑞利长度(Rayleigh length)
- 瑞利散射(Rayleigh scattering)
- 群速度折射率(group index)
- 群速度色散(group velocity dispersion)
- 群速度(group velocity)
- 群时延色散(group delay dispersion)
- 群时延(group delay)
- 腔(Cavities)
- 平顶光束(flat-top beams)
- 偏振片(polarizers)
- 偏振拍长(polarization beat length)
- 偏振合束(polarization beam combining)
- 模式匹配(mode matching) 定义:
- 模式(modes)
- 亮度(Brightness)
- 棱镜(prisms)
- 数值孔径(numerical aperture)
- 焦距(focal length)
- 激光辐射的偏振(polarization of laser emission)
- 激光光束(laser beams)
- 回波损耗(return loss)
- 红外光(infrared light)
- 光子(photons)
- 光学密度(optical density)
- 光学厚度(optical thickness)
- 光通量(fluence)
- 光速(velocity of light)
- 光束质量(beam quality)
- 光束发散角(beam divergence)
- 光束参量乘积(beam parameter product)
- 光束半径(beam radius)
- 光强度(optical intensity)
- 光谱仪(spectrometers)
- 光谱(optical spectrum)
- 古依相移(Gouy phase shift)
- 高斯光束(Gaussian beams)
- 高阶模式(higher-order modes)
- 分束器(beam splitters)
- 菲涅尔方程(Fresnel equations)
- 反射镜(mirrors)
- 法拉第旋光器(Faraday rotators)
- 法拉第隔离器(Faraday isolators)
- 厄米高斯模式(Hermite-Gaussian modes)
- 超光速传输(superluminal transmission)
- 插入损耗(insertion loss)
- 布儒斯特窗(Brewster windows)
- 布拉格光栅(Bragg gratings)
- 不稳定谐振腔(unstable resonators)
- 波数(wavenumber)
- 波矢(wave vector)
- 波片(waveplates)
- 薄膜偏振片(thin-film polarizers)
- 傍轴近似(paraxial approximation)
- Sellmeier公式(Sellmeier formula)
- Kramers-Kronig关系(Kramers–Kronig relations)
- ABCD矩阵(ABCD matrix)
- 色散(dispersion)
- 色散(chromatic dispersion)
当一束很弱的光束进入一个很灵敏的光电探测器,可以发现能量是以小束的形式传播的,而不是连续的。这可以解释成光束包含了一束束的能量,称为量子或者光量子。光子能量为h ν = h c / λ,即普朗克常数h与光频率ν的乘积。在二十世纪,Max Planch处理热辐射问题中就采用了光包含能量束的观点,Albert Einstein在研究光电效应时也利用了这一观点。光子则是在1926年物理化学家 Gilbert N. Lewis定义的。
将光子看做光的粒子可以帮助理解许多量子现象,但是如果不了解其限制因素则很容易得出错误的结论。现代量子光学给出了非常自洽的、但是不是很简洁的对光的本性的描述。这里将光子看做量子化电磁场的元激发。这一理论框架下光子的性质比较特别,不能采用简单的粒子图像或者纯波动图像来解释。
光子的一些关键性质
- 光的传播(在自由空间或者波导中)实际就是波的传播。某时刻某一点的量子力学场振幅是光所有可能路径的叠加。叠加可能会干涉相长或者相消,这是光学干涉效应的基础。纯粒子图像很难与实验观察相符,例如,在传统的双缝干涉实验中,每一个粒子都会通过其中一条缝,而与另一条缝不相干;但是这无法解释只有当堵住一条缝之后,有些粒子才能到达某一位置,而两条缝都打开时就不能到达该位置的现象(相消干涉)。
- 当光与原子或者其它粒子发生相互作用时,只有是光子能量h ν整数倍的能量才能够被光场吸收或者释放。这可以简单的理解为只能吸收或辐射一定数目的光子。只有当作用的粒子(例如原子)能够接收这些能量时,相互作用过程才会发生,即它们量子力学能级间的能级差对应光子能量,或者是光子能量整数倍(参阅双光子吸收)。纯的波动图像将这些能量限制看做共振效应,但是无法解释能量的量子化现象。
- 在灵敏的光电探测器中,能量量子化特别明显,可以进行光子计数,即能够探测单光子吸收效应。这在很多的科学和技术领域都有应用。
- 光子的静止质量为0,因此不能使其变慢或者静止。存在所谓的慢光现象,是由于电磁场与物质之间强烈的相互作用引起的,因此只有在介质中才存在这种现象。这时并不仅仅是电磁场激发,纯的光子图像不能给出很合理的解释。
- 由于光子的泊松特性,多个光子倾向于激发相同模式的辐射场。例如,受激辐射过程中(激光器中很重要)就能发现,还可以在热激发辐射后的能量谱中看到(黑体辐射)。
- 光子可以以纠缠态存在,即不同光子的有些性质(例如,偏振)0是相干的,尽管只有当进行测量时这些性质才具有特定的值。由于对不同光子的测量可以发生在不同的位置,这似乎意味着超光速传输信息是可能的(Einstein-Podolsky-Rosen佯谬),但是实际上是不会发生的。
量子理论不仅能应用到可见光中,它还可以应用到任意的电磁波现象中。但是在射频技术中,量子效应并不像在光学和激光器技术中这么重要。这是因为射电波的光子能量与其室温下的热能相比很小,而光学现象中则刚好相反。
在激光物理中,常见的现象是光子在介质中传播,例如,透明晶体或者玻璃,以及激光增益介质。这时严格来说称为光子就不合适了,因为电磁波会与介质发生相互作用,因此传播的是准粒子,有时称为极化激元,类似于电磁场的激发态与极化介质耦合的产物。