非线性光学是我考的最高的一门课（为数不多比我媳妇儿考的高的课。。。）但是其实我理解的不好，当时主要是死记硬背，再加上考前各种诈题。如果为了考试，死记硬背直接干就完了。

我其实开始逐渐理解非线性光学，并返回来看课件（课件是真的香）比对理解，还是从听知名专家的报告开始的。其实越知名的专家，他讲报告的受众就越广，这就需要他用通俗的语言描述他从事的比较复杂事，这就是你通俗易懂的契机。。。

潘老师说的Boyd的那本Nonlinear optics是极好的。可以稍微入门之后再看，特别香。。。

非线性光学是我遇到最难的课程，难度不亚于随机过程，头好大啊。非线性光学的教材最有名的是Boyd的Nonlinear optics。学习的过程通常是先不求甚解，了解结论为先。之后是在具体要用到的时候再慢慢加深印象和理解。一些中文的硕博论文应该有帮助。

可以试试Introduction to nonlinear optics，物理图像为主，用这个入门会舒服很多

一般，我们把光与物质的相互作用，绝大部分的贡献源于电子与光场的相互作用。因为，变化的电极距矢量会诱发可以传播的电磁场。而电极距主要是电子偏离平衡点的位移导致的。

在外部电场比较小的情况比较小，电子就像在一个弹簧上运动一样，恢复力正比与位移。而电场加大的时候，这个恢复力就不再是正比了。这个就像我们人在地面，从小的范围去看，地面是平的，但是从大的视野去看，却是圆的。

理解了这个后，只不过是把非线性极距代入D=€0E+P+P_NL而已。

要想学习非线性光学，必须要把电动力学的知识通通梳理一遍。之前入门的时候真的一头雾水，组里开组会他们在说什么一句话都听不懂，就去翻Boyd的非线性光学教材，硬著头皮看了1/3还是什么都不理解，以为我转了专业，后来有机会搜到了复旦大学周磊老师的网课，又系统的过了一遍电动力学，才发现非线性光学里面讲到的大多数都基于电动力学里面的知识，虽然本科电动力学还拿了高分但是基础还是不牢。因此，线性部分的基础一定要打牢，此外，非线性光学还需要一些固体物理的知识，时不时会用的上。

非线性光学真的是一门很有前途的学科，无论是在成像，通信还是其他方面，频率转换之后的信道数量加倍，如果能实现宽频频率转换下的复用将是不可限量的。

我的方法是多看一些参考书，例如：

钱士熊《非线性光学——原理与进展》

李淳飞《非线性光学 原理和应用》

石顺祥《非线性光学》

Robert Boyd《nonlinear optics》

Geoffrey New《introduction to nonlinear optics》

以及Govind P. Agrawal《nonlinear fiber optics》

不同的书对同一个现象的描述方式会有差别，说不定其中某种说法、某个比喻、某张物理图像，就正好能掀开你眼前的帘子，一切豁然开朗。

我还同时学习了屈一至老师的非线性光学视频，屈老师的课非常有意思，讲授的内容也比较细致。

相关资料和视频已上传到哔哩哔哩供大家参考https://b23.tv/BV18E411w7RK/p1

我觉得非线性光学还是挺好理解的，就两点，一是能量守恒，二是动量守恒。能量守恒则表示频率的变换(和频、差频、倍频等)，是很好理解的，这是非线性光学最直接的现象。而能否有效地发生非线性，就要看动量守恒了，正是为了动量守恒，所以才有了准相位匹配的概念。理解动量守恒，就好比非线性过程是一个跳车的动作，只有两个车的车速相同的时候，跳车成功的概率才是最大的。这就是相位匹配。

叶佩弦老师的非线性光学书比较好！其核心就是把材料看成非线性谐振子的集合，当你理解了多个频率的外加驱如何在非线性振子中实现频率合成的就实现了第一步，第二步就是理解什么是相位匹配和如何实现它。既然有这么多受迫振子都在向外辐射不同频率的电磁波，那么相位匹配就是通过动量守恒的约束放大你想要的那种频率的辐射，即非线性效应

推荐阅读：
相关文章