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第一章 引言——历史概述 S．L．Shapiro1

1.1 测量短暂时间间隔的历史概念1

1.1.1 生理学方法2

1.1.2 机械法和条纹概念3

1.1.3 用火花照相法研究运动5

1.1.4 上世纪的探测技术实验7

1.1.5 火花照相法的推广——在化学上的应用7

1.1.6 电学方法8

1.1.7 历史综述10

1.2 皮秒技术10

1.2.1 皮秒技术的起源10

1.2.2 新技术的优点和特点13

1.3 目前的趋势和未来的研究方向15

1.4 本书的编排16

第二章 超短光脉冲的发生方法 D.J.Bradley20

2.1 光脉冲的特性和测量方法21

2.1.1 锁模激光脉冲的一般描述22

2.1.2 脉冲强度轮廓I(t)的测量27

2.2 锁模激光器的类型43

2.2.1 巨脉冲激光器44

2.2.2 染料激光器50

2.3 锁模激光器的起伏模型73

2.3.1 巨脉冲激光器的被动锁模73

2.3.2 被动锁模染料激光器77

2.4 皮秒脉冲的放大81

2.4.1 钕玻璃放大器83

2.4.2 染料激光脉冲的放大85

2.5 频率的改变90

第三章 皮秒脉冲的测量技术 E.PIppen,C.V.Shank96

3.1 脉冲宽度测量方法96

3.1.1 相关函数99

3.1.2 双光子荧光法103

3.1.3 二次谐波振荡法105

3.1.4 克尔光闸108

3.1.5 脉冲压缩和动态光谱学112

3.1.6 高阶非线性法118

3.1.7 小结120

3.2 皮秒事件的测量方法121

3.2.1 泵浦法和光探针法121

3.2.2 使用连续运转系统的时间分辨测量法128

3.2.3 用于时间分辨发射研究的光选通技术134

3.2.4 用于时间分辨发射研究的条纹照相机技术140

3.2.5 结论142

第四章 皮秒非线性光学 D.H.Auston143

4.1 非线性光学效应144

4.2 光谐波振荡和混频145

4.2.1 二次谐波振荡145

4.2.2 三次和高次谐波振荡和混频151

4.3.1 三光子参量荧光和放大157

4.3 参量发射157

4.3.2 四光子参量相互作用160

4.4 受激散射165

4.4.1 瞬变受激喇曼散射165

4.4.2 皮秒脉冲受激喇曼散射：实验168

4.4.3 皮秒脉冲受激喇曼散射：理论174

4.4.4 其他光散射183

4.5 自聚焦、自调相和自变陡185

4.5.1 非线性折射率186

4.5.2 皮秒脉冲的自聚焦：实验193

4.5.3 皮秒脉冲自聚焦：理论202

4.5.4 有限的细丝直径205

4.5.5 自调相206

4.5.6 皮秒脉冲的自变陡211

4.6 光损伤213

4.7.1 克尔气体中的相干双折射回波218

4.7 相干脉冲传播218

4.7.2 自感应透明221

4.8 皮秒装置的应用223

4.8.1 光整流223

4.8.2 皮秒电子学226

4.8.3 全息术231

4.8.4 光通信233

4.8.5 其他应用235

第五章 液体和固体中的皮秒相互作用 D.von der Linde237

5.1 基电子态的振动弛豫238

5.1.1 利用喇曼效应激发和检测振动波239

5.1.2 解相过程和振动能量的弛豫241

5.1.3 相干与非相干喇曼散射244

5.1.4 液体中解相时间的测量248

5.1.5 非均匀展宽系统中的解相254

5.1.6 晶体中光学声子寿命的测量260

5.1.7 能量弛豫和能量转移265

5.2 皮秒电子相互作用275

5.2.1 多光子相互作用275

5.2.2 光吸收的饱和283

5.2.3 高密度电子-空穴等离子体289

5.2.4 电子激发的非辐射弛豫294

5.3 皮秒激子光谱学301

5.3.1 激子性质概述301

5.3.2 A1激子瓶颈效应305

5.3.3 高密度下的激子发光光谱308

5.3.4 高密度激子的动力学312

5.3.5 激子分子的玻色凝聚316

5.3.6 高密度激子实验的讨论318

5.4 小结321

第六章 化学中的皮秒弛豫过程 K.B.Eisenthal325

6.1.1 单态-单态转移326

6.1 分子间能量转移326

6.1.2 三重态-三重态转移329

6.2 液体中分子的取向豫333

6.2.1 光克尔效应334

6.2.2 感生二向色性法337

6.2.3 瞬变光?法341

6.3 光致离解和笼蔽效应342

6.4 电子转移过程346

6.4. 1 电子的光致逸出和溶解346

6.4.2 激发态电荷转移络合物349

6.5 内部转换和系统间交叉的皮秒测量352

6.5.1 内部转换和系统间交叉的吸收测量353

6.5.2 内部转换和系统间交叉的发射测量363

第七章 生物学中的皮秒弛豫测量 A.J.Campillo,S.L.Shapiro372

7.1 光合作用373

7.1.1 光合作用中的初级过程373

7.1.2 色素376

7.1.3 激子迁移388

7.1.4 反应中心的氧化408

7.2 血红蛋白测量420

7.2.1 血红蛋白的性质420

7.2.2 血红蛋白的光学性质421

7.2.3 HbCO和Hb02的光致离解性质423

7.2.4 血红蛋白化合物的皮秒和亚皮秒测量424

7.3 视觉分子426

7.4 脱氧核糖核酸(DNA)434

7.4.1 脱氧核糖核酸在应用上的可能性434

7.4.2 向嵌入染料分子的转移439

7.4.3 皮秒研究440

7.4.4 皮秒脉冲和DNA中的选择性生物化学反应443

参考文献445

补充参考文献471

名词索引474