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光波導理論 版權信息
- ISBN：9787302632443
- 條形碼：9787302632443 ; 978-7-302-63244-3
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
光波導理論 本書特色
本書物理概念清晰，理論嚴謹，知識結構完整，數學工具與物理概念結合的方式易于教學與自學。
光波導理論 內容簡介
隨著光纖通信、光纖傳感以及光無源器件和有源器件的飛速發展，作為它們共同的理論基礎——光波導理論出現了一系列新的突破，將這些新理論、新原理加以系統化，充實到原有理論體系之中，是當前的一個緊迫問題。本書改變了以往光纖理論的單模光纖、多模光纖的程式，以光波導的結構演變為主線，強調理論自身的邏輯性，系統地研究了不同結構光波導的不同概念、特性及相互聯系 ，特別加強了光波導的模式理論、傳輸特性、雙折射現象和模式耦合知識。全書思路清晰，知識結構完整，注重講述不同類波導的獨特分析方法，密切結合光纖通信的近期新發展。
光波導理論 目錄
第1章光波的一般理論
1.1光場
1.1.1光場的頻域描述
1.1.2頻域麥克斯韋方程與亥姆霍茲方程
1.1.3時域復振幅與復矢量的概念
1.1.4時域麥克斯韋方程與亥姆霍茲方程
1.2光波
1.2.1光波的概念——頻域描述
1.2.2光波的概念——時域描述
1.2.3光波縱向分量與橫向分量的關系
1.2.4光線的概念
第1章小結
第1章思考題
第2章正規光波導
2.1正規光波導的模式
2.1.1模式的概念
2.1.2模式場的縱向分量與橫向分量的關系
2.1.3模式的分類
2.1.4正向模與反向模的關系
2.1.5模式的正交性
2.2傳輸常數的積分表達式
2.3偏振問題——四元數方法
2.3.1引言
2.3.2偏振態描述的一般方法
2.3.3偏振態描述的四元數方法
第2章小結
第2章思考題
第3章均勻光波導
3.1概述
3.2階躍平面光波導
3.2.1模式場
3.2.2特征方程
3.2.3截止條件，單模傳輸及遠離截止頻率的情形
3.3多層平面光波導
3.3.1一般概念
3.3.2轉移矩陣法
3.3.3多層對稱平面光波導
3.4矩形光波導
3.4.1馬卡梯里近似解法
3.4.2有效折射率法
3.4.3微擾法
3.5圓均勻光波導
3.5.1圓均勻光波導概述
3.5.2線偏振模與標量法
3.6二層圓均勻光波導(階躍光纖)
3.6.1二層圓均勻光波導概述
3.6.2矢量法
3.6.3標量法
3.7多層圓均勻光波導
3.7.1矢量法
3.7.2標量法
3.7.3三層圓光波導
第3章小結
第3章思考題
第4章正規光波導的傳輸特性
4.1概述
4.2群時延
4.3脈沖展寬與色散
4.3.1高斯脈沖展寬
4.3.2群相移
4.3.3輸入非歸零碼的情形
4.3.4更一般的脈沖展寬的概念
4.3.5色散的定量描述
4.3.6色散對于傳輸系統速率的限制
4.4高階色散與基本傳輸方程
4.5二層圓光波導的傳輸特性(單模光纖的傳輸特性)
4.6多層圓均勻光波導的傳輸特性
4.6.1基于歸一化傳輸常數b的分析方法
4.6.2基于矢量法的分析方法
第4章小結
第4章思考題
第5章非均勻光波導
5.1概述
5.2漸變折射率平面光波導
5.2.1非均勻平面波導的射線分析法
5.2.2漸變型折射率平面光波導的模式分析法
5.3非均勻平面光波導的近似解法
5.3.1WKB近似法
5.3.2變分法
5.3.3多層分割法
5.4平方律圓光波導
5.4.1射線法
5.4.2非均勻圓光波導的模式解法
5.4.3直角坐標系法
5.4.4柱坐標系法
5.5非均勻圓波導的近似解法
5.5.1高斯近似法
5.5.2級數解法
5.5.3伽遼金方法(變分法)
5.5.4少模與多模光纖的模式問題
第5章小結
第5章思考題
第6章非正規光波導
6.1概述
6.2正規光波導的輻射模與空間過渡態
6.3縱向模耦合方程
6.3.1弱導緩變光波導的模式耦合
6.3.2矢量模耦合方程
6.4光波導光柵
6.4.1均勻光柵的一般原理
6.4.2光纖光柵
6.5突變光波導
6.5.1光纖對接
6.5.2光纖的出射光場
6.5.3光纖與自聚焦透鏡的耦合
第6章小結
第6章思考題
第7章非圓光波導
7.1非圓光波導與雙折射
7.1.1非圓光波導的概念
7.1.2雙折射現象
7.2非圓均勻光波導
7.2.1一般解法(微擾法)
7.2.2二層非圓光波導
7.2.3橢圓芯階躍光纖
7.2.4非圓非均勻光波導
7.3偏振態演化的概念
7.3.1概述
7.3.2無損光波導的傳輸矩陣
7.3.3繆勒矩陣
7.3.4偏振主軸
7.3.5雙折射分析的四元數方法
7.4任意坐標系下非圓正規光波導的一般解
7.5非圓非正規光波導中偏振態的演化
7.5.1偏振模耦合
7.5.2非圓非正規光波導的偏振特性
7.6偏振模色散
7.6.1偏振模色散的概念
7.6.2偏振模色散對光信號脈沖波形的影響
7.7高雙折射光纖(保偏光纖)
7.7.1消光比與串音
7.7.2保偏光纖穩定輸出偏振態的原理
7.7.3線偏振態保持光纖和橢圓偏振態保持光纖
第7章小結
第7章思考題
第8章微結構圓光波導
8.1微結構圓光波導的概念
8.2內全反射型微結構圓光波導
8.2.1模式場和它滿足的方程
8.2.2圓對稱化
8.2.3其他方法簡介
8.3帶隙光纖
8.3.1概述
8.3.2空間周期性函數的頻域展開
8.3.3本征值方程
8.3.4二值二維空間周期函數的頻譜
第8章小結
第8章思考題
第9章各向異性光波導
9.1各向異性光波導的概念
9.1.1材料的各向異性
9.1.2光在均勻各向異性材料中的傳播
9.1.3光從各向同性介質入射到各向異性介質時界面上的
雙折射 9.2應力雙折射 9.2.1本征雙折射與感應雙折射的概念 9.2.2彈光效應與應力雙折射 9.2.3應力型保偏光纖外應力作用下的偏振性能 9.2.4利用四元數方法分析多重雙折射問題 9.3電光效應雙折射 9.3.1介質的電光效應 9.3.2各向同性介質的電光效應 9.3.3各向異性介質的電光效應 9.4旋光性和磁光效應 9.4.1旋光性 9.4.2磁光效應 9.4.3隔離器與環行器 第9章小結 第9章思考題 第10章光波導間的橫向耦合 10.1正規光波導的橫向模式耦合 10.1.1橫向模耦合方程 10.1.2耦合波的特性 10.1.3用極化電流概念推導模耦合系數 10.1.4兩正圓光纖的橫向耦合 10.2緩變非正規型橫向耦合 10.3光纖耦合器 10.3.12×2光纖耦合器 10.3.23×3光纖耦合器 10.4光纖干涉儀 10.4.1光纖馬赫曾德爾干涉儀 10.4.2光纖邁克耳孫干涉儀和斐索干涉儀 10.4.3無源光纖環 10.4.4太赫茲光學非對稱解復用器 10.4.5附錄： 反演矩陣與法拉第旋鏡 10.5基于3×3耦合器的干涉儀 10.5.1光纖環形諧振腔——頻域 10.5.23×3耦合器干涉儀的時域應用 第10章小結 第10章思考題 第11章光波導的損耗與增益 11.1光波導損耗的一般概念 11.1.1無限大均勻介質的損耗 11.1.2光波導的波導損耗 11.2光纖的傳輸損耗 11.2.1石英光纖的材料損耗 11.2.2光纖的波導損耗 11.3光纖損耗的測量與光時域反射技術 第11章小結 第11章思考題 第12章相關數學公式 12.1復矢量 12.2四元數代數 第13章總結與匯總表 13.1總結 13.2各類光波導匯總表 參考文獻
雙折射 9.2應力雙折射 9.2.1本征雙折射與感應雙折射的概念 9.2.2彈光效應與應力雙折射 9.2.3應力型保偏光纖外應力作用下的偏振性能 9.2.4利用四元數方法分析多重雙折射問題 9.3電光效應雙折射 9.3.1介質的電光效應 9.3.2各向同性介質的電光效應 9.3.3各向異性介質的電光效應 9.4旋光性和磁光效應 9.4.1旋光性 9.4.2磁光效應 9.4.3隔離器與環行器 第9章小結 第9章思考題 第10章光波導間的橫向耦合 10.1正規光波導的橫向模式耦合 10.1.1橫向模耦合方程 10.1.2耦合波的特性 10.1.3用極化電流概念推導模耦合系數 10.1.4兩正圓光纖的橫向耦合 10.2緩變非正規型橫向耦合 10.3光纖耦合器 10.3.12×2光纖耦合器 10.3.23×3光纖耦合器 10.4光纖干涉儀 10.4.1光纖馬赫曾德爾干涉儀 10.4.2光纖邁克耳孫干涉儀和斐索干涉儀 10.4.3無源光纖環 10.4.4太赫茲光學非對稱解復用器 10.4.5附錄： 反演矩陣與法拉第旋鏡 10.5基于3×3耦合器的干涉儀 10.5.1光纖環形諧振腔——頻域 10.5.23×3耦合器干涉儀的時域應用 第10章小結 第10章思考題 第11章光波導的損耗與增益 11.1光波導損耗的一般概念 11.1.1無限大均勻介質的損耗 11.1.2光波導的波導損耗 11.2光纖的傳輸損耗 11.2.1石英光纖的材料損耗 11.2.2光纖的波導損耗 11.3光纖損耗的測量與光時域反射技術 第11章小結 第11章思考題 第12章相關數學公式 12.1復矢量 12.2四元數代數 第13章總結與匯總表 13.1總結 13.2各類光波導匯總表 參考文獻
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光波導理論 作者簡介
吳重慶教授，男， 博士生導師，北京交通大學光信息科學與技術研究所所長。從事導波光學、非線性光纖光學、光纖通信、光纖傳感、光網絡、全光信號處理等方面的科研與教學工作近40余年，主持國家863項目、國家自然基金項目，共發表論文420余篇。獲國家發明專利授權23項。獲部級科技進步三等獎1項（排名第1）。
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