研究目的
探索等离子体系统的光学特性，重点研究金属及其他等离子体系统的线性和非线性特性，并理解这些系统中的强光-物质耦合现象。
研究成果
本章全面概述了等离子体系统的光学特性，重点阐述了强光-物质耦合及其产生的线性和非线性光学效应。它强调了等离子体频率和德鲁德模型在理解这些特性中的重要性，并讨论了表面等离极化激元和等离子体系统中电场增强的独特行为。
研究不足
本章主要聚焦于理论模型，可能未涵盖等离子体系统中的所有实验复杂性或最新进展。关于非线性光学效应的讨论仅限于某些机制和材料（如金）。
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非线性光学 || 等离子体系统的非线性光学
DOI：10.1016/B978-0-12-811002-7.00023-0
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
在本章中，我们将探讨等离子体系统的光学特性。"等离子体光学"一词常与金属特性相关联，这种关联源于金属的电学和光学性质都与导带中大量近自由电子密切相关。本章主要研究金属的光学特性，尽管我们获得的基础结论同样适用于描述其他类型等离子体的光学性质。近自由电子的特性在本书中已有阐述，例如第1.4节所述洛伦兹模型的极限情况，以及第13.7节描述的等离子体相对论效应。本章旨在以连贯的方式描述等离子体系统的特性。
对等离子体系统产生兴趣的部分原因在于它们展现出极强的光-物质耦合效应，这种强耦合会产生与非等离子体系统存在定性差异的线性和非线性特性。例如该耦合会形成被称为表面等离激元极化子（SPP）的传播波——这是电子振荡与电磁场振荡的混合激发态。等离子体系统还往往呈现显著的非线性光学效应，这既因为金属通常具有较大的χ(3)值，也因为在复合体系中电场会在金属颗粒附近区域产生增强效应。关于等离子体在非线性光学中作用的更详细描述，可参阅Kauranen与Zayats（2012）、Maier（2007）以及Novotny与Hecht（2006a）的论述。
作者：
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