光学位相复共轭概述

发布网友 发布时间：2024-10-24 04:25

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热心网友 时间：2天前

在光学领域，"光学位相复共轭"（optical phase conjugation）是一个重要概念，它的英文拼写是"guangxue weixiang fugong'e"。简单来说，它是指对光波的波阵面（或位相）进行反转的过程。当这个过程通过光波与非线性物质的相互作用来实现时，就被称为非线性光学位相复共轭，这在数学上相当于对复空间振幅进行复共轭运算，因此得到的位相复共轭波就相当于时间反演波。

关键的光学系统——位相共轭镜，与普通的反射镜有显著区别。它能够使入射的光波波阵面反演，例如，当一个理想的平面波阵面通过位相畸变介质后，通过位相共轭镜反射回去再次经过同样的介质，波阵面会恢复为平直。反之，普通反射镜反射后的光束经过畸变介质，位相畸变会加倍。理想的位相共轭镜还能反演入射光的偏振状态，甚至在无损耗条件下，可以反演所有量子数，如线动量和角动量等。

实现位相共轭波有两种非线性相互作用途径：弹性光散射，这是一种参量过程，不同波场通过非线性介质相互耦合；另一种是非弹性光散射，包括受激曼散射、受激布里渊散射和受激瑞利散射等过程。这些方法在光学混频（如三波混频和四波混频）中得到广泛应用。

除了非线性介质，通过特定的光学元件也能实现波阵面反转，这种技术被称为准共轭器，它为光学波前控制提供了另一种有效手段。