光纖通信中的光波技術

內容概要

　　本書介紹光纖通信中光波技術和理論，主要介紹了光纖通信的發(fā)展歷史，光纖通信的基本理論，從麥克斯韋電磁理論出發(fā)，得到各種條件下光脈沖傳輸?shù)姆蔷€性薛定諤方程。研究了群速度色散、自相位調制、調制不穩(wěn)定性、光孤子、色散管理、非線性光纖耦合器、四波混頻等理論。
　　本書可作為光纖光柵、光纖通信等專業(yè)的高年級本科生、研究生的教學參考書，也可供科技工作者閱讀參考。

書籍目錄

前言
第1章　光纖通信發(fā)展的?史
　1.1　高速大容量光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展概況
　1.2　波分復用技術
　1.3　光時分復用通信
　1.4　波分復用和光時分復用各自的優(yōu)勢
　參考文獻
第2章　光纖中色散和非線性對脈沖傳輸?shù)挠绊?br />　2.1　波動方程和亥姆霍茲方程
　2.2　非線性薛定諤方程
　2.3　非線性薛定諤耦合方程
　2.4　色散的基本理論
　　2.4.1　色散的分類
　　2.4.2　色散對通信系統(tǒng)的影響
　2.5　色散補償技術
　2.6　偏振模色散補償技術
　2.7　非線性折射效應
　　2.7.1　非線性折射率
　　2.7.2　不同傳輸區(qū)域的色散和非線性
　　2.7.3　自相位調制
　參考文獻
第3章　調制不穩(wěn)定性與光孤子
　3.1　調制不穩(wěn)定性
　3.2　光孤子在單模光纖中的傳輸
　3.3　孤子的絕熱特性
　3.4　孤子的穩(wěn)定性
　3.5　孤子擾動
　3.6　耦合方程的孤子解
　　3.6.1　歸一化方程
　　3.6.2　方程的可積性
　　3.6.3　方程的解
　3.7　兩孤子解的波形演化
　3.8　放大器鏈路中調制不穩(wěn)定性
　　3.8.1　摻鉺光纖中的非線性薛?諤方程
　　3.8.2　分布式放大器鏈路的調制不穩(wěn)定性
　　3.8.3　集總式放大器鏈路的調制不穩(wěn)定性
　　3.9色散管理系統(tǒng)中調制不穩(wěn)定性
　參考文獻
第4章　光纖中的偏振效應及其應用
　4.1　具有偏振效應的耦合模方程
　4.2　橢圓雙折射光纖
　4.3　利用保偏非線性雙折射光纖對脈沖的整形
　　4.3.1　理論模型
　　4.3.2　變分方法
　　4.3.3　結果分析
　參考文獻
第5章　色散管理理論及其應用
　5.1　色散管理孤子基本理論
　　5.1.1　色散管理?子的概念
　　5.1.2　色散管理孤子的優(yōu)勢與特點
　　5.1.3　色散管理孤子的應用
　5.2　色散管理基本原理
　5.3　色散管理孤子系統(tǒng)定時抖動分析
　　5.3.1　色散管理孤子的數(shù)學模型
　　5.3.2　色散管理孤子參數(shù)的動力學方程推導
　　5.3.3　色散管理孤子系統(tǒng)定時抖動計算分析
　　5.3.4　色散管理孤子系統(tǒng)定時抖動數(shù)值模擬
　　5.3.5　色散管理孤子系統(tǒng)定時抖動的矩方法計算分析
　5.4　色散管理系統(tǒng)中光脈沖的傳輸特性分析
　　5.4.1　光脈沖傳輸?shù)睦碚撃Ｐ?br />　　5.4.2　脈沖參數(shù)演化的動力學方程
　　5.4.3　色散管理系統(tǒng)中三階色散的影響.
　　5.4.4　色散管理系統(tǒng)中五次非線性的分析
　5.5　相位共軛系統(tǒng)中色散補償?shù)难芯考皯?br />　　5.5.1　相位共軛技術的色散補償原理
　　5.5.2　時域相位共軛系統(tǒng)中高階色散對信號傳輸?shù)挠绊?br />　　5.5.3　頻域相位共軛系統(tǒng)中拉曼效應對信號傳輸?shù)挠绊?br />　參考文獻
第6章　光纖耦合器中孤子全光開關和傳輸特性
　6.1　光纖耦合器開關的基本理論
　　6.1.1　光纖耦合器概述
　　6.1.2　光纖耦合器的?類
　　6.1.3　光纖耦合器的應用
　6.2　耦合模理論
　6.3　光纖耦合器的線性工作狀態(tài)
　　6.3.1　低能量連續(xù)光束輸入情況
　　6.3.2　低能量光脈沖輸入情況
　6.4　光纖耦合器的非線性工作狀態(tài)
　　6.4.1　高能量連續(xù)光束輸入情況
　　6.4.2　高能量準連續(xù)波輸人情況
　　6.4.3　高能量超短光脈沖輸入情況
　6.5　高階色散對孤子脈沖開關的影響
　6.6　光纖耦合器中的孤子互作用
　6.7　無源光纖耦合器中的孤子開關和傳輸
　　6.7.1　色散耦合系數(shù)
　　6.7.2　無源兩芯光纖耦合器
　　6.7.3　無源三芯光纖耦合器
　6.8　有源光纖耦合器中的孤子開關和傳輸
　　6.8.1　有源光纖耦合器的特性
　　6.8.2　有源兩芯光纖耦合器
　　6.8.3　有源三芯平行線等距結構光纖耦合器
　　6.8.4　有源三芯等邊三角形結構光纖耦合器
　參考文獻
第7章　參量過程與光纖參量放大器增益特性
　7.1　二階非線性光學效應
　　7.1.1　光學二次諧波產生
　　7.1.2　光學差頻和光學參量放大
　　7.1.3　光學和頻及頻率上轉換
　7.2　三階非線性光學效應
　　7.2.1　四波混頻效應
　　7.2.2　參量增益和參量放大
　7.3　相位匹配技術
　7.4　級聯(lián)高非線性光纖參量放大器增益特性
　　7.4.1　理論模型
　　7.4.2　小信號增益
　　7.4.3　參量放大器的增益分析
　7.5　具有色散補償?shù)墓饫w參量放大器的增益特性
　　7.5.1　理論模型
　　7.5.2　光纖參量放大器的增益
　　7.5.3　光纖參量放大器增益平坦性分析
　7.6　光纖參量放大器增益的頻率相關性和偏振相關性
　　7.6.1　基本模型
　?7.6.2　信號增益的頻率和偏振相關性
　參考文獻
第8章　光纖光柵
　8.1　光敏光纖的制備
　8.2　布拉格光柵的衍射原理
　8.3　光纖光柵中的有關理論
　　8.3.1　耦合模理論
　　8.3.2　光子帶隙
　　8.3.3　濾波特性
　　8.3.4　相移的二芯光纖光柵耦合器濾波和耦合特性
　　8.3.5　非線性色散曲線
　　8.3.6　光纖光柵中的調制不穩(wěn)定性
　　8.3.7　光纖光柵耦合器中的調制不穩(wěn)定性
　8.4　三芯光纖光柵耦合器
　　8.4.1　兩種排列結構的耦合方程
　　8.4.2　兩種排列結構的禁帶結構比較
　　8.4.3　等邊三芯耦合器的耦合模方程數(shù)值模擬分析
　參考文獻

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