快光慢光的产生原理及群速度相速度的定义

  首先说两个物理名词的含义，相速度跟群速度。

  相速度，其推导过程如下：

图1

  相速度并不能测量，他的物理意义仅仅代表光入射到介质中后波长变长的一种现象，除此之外并没有其他特殊的物理含义。

  群速度，其推倒过程如下：                   

                                       

图2

  群速度定义为单色光脉冲在介质中传播时脉冲峰值传播的速度(其中的峰值指的是时间轴上的峰值，其可以理解为相位相同的各个平面波的相干叠加，因此峰值时刻的光波相位相同可以忽略因而巧妙的避开了相位这样一个因素从而定义了群速度)。

  通过以上两个物理参数的定义在图2 中我们可以看到在群速度的定义中会出现快光与慢光的产生机理。

图3

  此处快慢光的理解应该结合它的定义，由于群速度的定义导致了快慢光的存在，当图2中的微分项远小于负的n0(w)时，可以理解为一群人行走在越来越窄的路(吸收介质)上这样整个人群密集部位(峰值部位)就会越来越往后这样也就实现了慢光的情况。而当图2中的微分项介于0和负的n0(w)时，会出现快光现象。

  图3为单吸收峰的情况下产生快慢光效应，在这里可以拓展一下，当吸收峰有两个并且很接近的时候也可以得到快慢光的效应具体可以通过上述原理推倒。

图4

  图4则是产生慢光的图样。

  

  以上图解均需要参考图2中的公式推倒，结合公式理解问题。

  

  以上所写内容是根据听郝光生老师所讲的课加上自己理解所整理的内容。在课上还学到了所有的散射种类都可以产生受激散射，受激散射的性质与激光类似具有高单色性，高光子简并度，具有阈值。但是所有的受激散射都需要光做激励源。

  在此也对《强光光学》作者郝光生老师表示衷心的感谢。(以下为老师的签字作为留念)