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讲座 1. 学科简介和简史。本课程的目的。非线性光学和量子光学的简要历史。它们是如何融合的。没有非线性光学的量子光学：原子和固态发射器。非线性光学基础：参数和非参数过程；非线性偏振；每模式平均光子数（亮度）。 1. 本课程的目的。本课程计划在非线性和量子光学的边界上。量子光学研究的光的量子态以及与光相关的量子信息技术中使用的光量子态大多是通过非线性光学效应产生的。例子有：纠缠光子对、单光子和通过“预示”制备的多光子态、压缩真空、压缩相干态。了解这些状态是如何产生的很重要。除了用于产生量子光的非线性光学方法外，还有用于检测量子光的方法，例如上转换。本课程面向已经学习过非线性光学甚至量子光学的人员，但如果有必要，我们将填补一些理解上的空白。（或者可能提出新的空白，这总是有用的。）将有 10 堂讲座，每两堂讲座后有一个问题课（由 Cameron Okoth 主持），其中的问题将与讲座内容密切相关。重点将放在实验和估算上。作为课程的一部分，我们将组织一次实验室参观，我们将展示谐波产生、和频产生、高增益参量下变频。所有这些都将很好地说明课程。2. 非线性和量子光学的简要并行历史。早期的频率转换实验。任何频率转换都是非线性效应。仅使用线性光学元件，您无法获得“从蓝色变为红色”或反之亦然，您无法改变光谱。从这个意义上说，荧光肯定是一种非线性效应，它从 19 世纪开始就为人所知，赫歇尔在 1845 年和斯托克斯在 1852 年分别进行了两次实验（图 1）。事实上，斯托克斯迈出的重要一步是他使用滤光片来选择激发辐射的短波长部分（教堂蓝玻璃只透射紫外线）和长波长荧光（葡萄酒不透射紫外线）。结论是荧光发生了红移。此外，1928 年通过实验发现的拉曼散射也是一种非弹性散射，可以用非线性光学的形式来处理。表征拉曼散射强度的拉曼张量与立方非线性磁化率一一对应。但传统上，只有 1961 年弗兰肯关于二次谐波产生的实验才被认为是非线性光学的开端。弗兰肯的实验 这个实验是在激光出现后才有可能的。第一台激光器（当时称为光学微波激射器）是由梅曼于 1960 年制造的，但 1961 年弗兰肯已经使用了商用脉冲红宝石激光器！当然，微波的非线性光学
讲座 1. 主题介绍和简要历史。
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