光纖光學(xué)原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《光纖光學(xué)原理及應(yīng)用》以經(jīng)典電磁場(chǎng)理論和近代光學(xué)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)論述了光纖光學(xué)的基本原理、傳輸特性、設(shè)計(jì)方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及主要應(yīng)用。具體內(nèi)容包括：光纖光學(xué)的基本概念、重要參數(shù)、光學(xué)及物化特性；光波在均勻光纖和漸變光纖中傳輸?shù)墓饩€理論和波動(dòng)理論；單模光纖的性質(zhì)及分析方法；典型的光纖無(wú)源和有源器件分析與設(shè)計(jì)：光纖技術(shù)在通信和傳感領(lǐng)域的應(yīng)用；典型的特種光纖及其應(yīng)用；光纖光柵基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論以及典型應(yīng)用；光纖特征參數(shù)測(cè)量方法及應(yīng)用；光纖非線性效應(yīng)理論及其典型應(yīng)用等?！　　豆饫w光學(xué)原理及應(yīng)用》理論應(yīng)用并重，體系有所創(chuàng)新，內(nèi)容系統(tǒng)全面，吸納最新成果（包括作者本人及合作者的科研成果），各章附小結(jié)、思考與習(xí)題；可作為高等學(xué)校光電子、激光、光學(xué)儀器、物理學(xué)、信息與通信技術(shù)等專業(yè)的研究生和本科生教材，也可作為從事光纖通信和光纖傳感技術(shù)的工程技術(shù)人員和其他相關(guān)專業(yè)人員的參考書。

作者簡(jiǎn)介

　　張偉剛教授，博士生導(dǎo)師，哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論物理學(xué)碩士，南開大學(xué)光學(xué)博士，現(xiàn)任南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所教授；《中國(guó)激光》雜志常務(wù)編委，中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)光電技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員，天津市光學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事，曾擔(dān)任OECC/COIN2004國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議TPCM。從事科研和教學(xué)工作20多年，承擔(dān)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研課題10多項(xiàng)，獲?。ú浚┘?jí)科技發(fā)明一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)以及“優(yōu)秀青年科技人才”稱號(hào)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文100多篇，被SCI、EI、ISTP收錄70多篇；獲發(fā)明及實(shí)用新型心利10項(xiàng)，獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)教學(xué)優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)；獲?。ú浚┘?jí)教學(xué)科研成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

書籍目錄

第1章 光纖光學(xué)基礎(chǔ)1.1 引言1.2 光纖基本結(jié)構(gòu)及分類1.2.1 光纖基本結(jié)構(gòu)1.2.2 光纖典型分類1.2.3 光纖拉制簡(jiǎn)介1.3 描述光纖的重要參量1.3.1 光纖的數(shù)值孔徑1.3.2 光纖的相對(duì)折射率差1.3.3 光纖的歸一化頻率1.4 光纖的光學(xué)與物化特性1.4.1 光纖的特征參數(shù)1.4.2 光纖的光學(xué)特性1.4.3 光纖的物化特性小結(jié)思考與習(xí)題第2章 光纖光學(xué)的基本理論2.1 引言2.2 光纖的光線理論2.2.1 程函方程2.2.2 光線方程2.2.3 光線方程的應(yīng)用2.3 光纖的波動(dòng)理論2.3.1 麥克斯韋方程組2.3.2 波動(dòng)方程2.3.3 亥姆霍茲方程2.3.4 波導(dǎo)場(chǎng)方程2.3.5 波導(dǎo)場(chǎng)的場(chǎng)解小結(jié)思考與習(xí)題第3章 光纖的光線理論分析3.1 引言3.2 均勻光纖的光線理論分析3.2.1 均勻光纖中的光線種類3.2.2 子午光線的傳輸分析3.2.3 偏斜光線的傳輸分析3.2.4 彎曲光纖的光線傳輸分析3.2.5 斜端面光纖的光線傳輸分析3.2.6 圓錐形光纖的光線傳輸分析3.3 漸變光纖的光線理論分析3.3.1 漸變光纖中的光線種類3.3.2 漸變光纖的光線方程3.3.3 漸變光纖的子午光線分析3.3.4 漸變光纖的螺旋光線分析小結(jié)思考與習(xí)題第4章 光纖的波動(dòng)理論分析4.1 引言4.2 均勻光纖的波動(dòng)理論分析4.2.1 徑向場(chǎng)方程形式4.2.2 本征解的選取4.2.3 模式及其分類4.2.4 模式本征值4.2.5 色散曲線與單模條件4.2.6 弱導(dǎo)光纖與線偏振模4.2.7 均勻光纖電磁場(chǎng)分布圖4.3 漸變光纖的波動(dòng)理論分析4.3.1 基本方程4.3.2 平方律光纖解析法4.3.3 WKB分析法4.3.4 級(jí)數(shù)近似法小結(jié)思考與習(xí)題第5章 單模光纖的性質(zhì)及分析5.1 引言5.2 均勻單模光纖分析5.2.1 模場(chǎng)精確分析5.2.2 模場(chǎng)近似分析5.2.3 功率分布分析5.3 漸變單模光纖分析5.3.1 等效階躍型光纖法5.3.2 等效平方律光纖法5.4 單模光纖的雙折射5.4.1 光纖雙折射類型5.4.2 典型本征雙折射5.4.3 典型感應(yīng)雙折射小結(jié)思考與習(xí)題第6章 光纖無(wú)源和有源器件6.1 引言6.2 光纖無(wú)源器件分析6.2.1 光纖耦合器6.2.2 光纖偏振器6.2.3 光纖濾波器6.2.4 光纖隔離器6.2.5 光纖衰減器6.2.6 光纖連接器6.3 光纖有源器件分析6.3.1 光纖激光器6.3.2 光纖放大器6.4 光纖器件發(fā)展分析6.4.1 光纖無(wú)源器件發(fā)展分析6.4.2 光纖有源器件發(fā)展分析6.4.3 光纖器件技術(shù)研究方向小結(jié)思考與習(xí)題第7章 光纖技術(shù)及其應(yīng)用7.1 引言7.2 光纖通信技術(shù)7.2.1 光纖通信原理7.2.2 光纖通信系統(tǒng)7.2.3 多信道復(fù)用技術(shù)7.2.4 光纖通信系統(tǒng)實(shí)例7.3 光纖傳感技術(shù)7.3.1 光纖傳感原理7.3.2 光纖傳感器7.3.3 傳感器建模7.4. 典型光纖傳感器7.4.1 強(qiáng)度型光纖傳感器7.4.2 干涉型光纖傳感器7.4.3 微結(jié)構(gòu)光纖傳感器7.5 特種光纖及其應(yīng)用7.5.1 摻雜光纖及其應(yīng)用7.5.2 塑料光纖及其應(yīng)用7.5.3 紅外光纖及其應(yīng)用7.5.4 紫外光纖及其應(yīng)用7.5.5 敏化光纖及其應(yīng)用小結(jié)思考與習(xí)題第8章 光纖光柵及其應(yīng)用8.1 引言8.2 光纖光柵基礎(chǔ)8.2.1 光纖光柵基本類型8.2.2 折射率分布與反射譜8.2.3 光纖光柵制作技術(shù)8.3 光纖光柵理論8.3.1 光纖光柵典型理論8.3.2 光纖光柵基本性質(zhì)8.3.3 傳感解調(diào)關(guān)聯(lián)理論8.4 光纖光柵的應(yīng)用8.4.1 光纖光柵在通信領(lǐng)域的應(yīng)用8.4.2 光纖光柵在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用8.4.3 光纖光柵及器件的研究方向小結(jié)思考與習(xí)題第9章 光纖特征參數(shù)的測(cè)量9.1 引言9.2 光纖測(cè)量常用儀器9.2.1 光源9.2.2 光纖熔接機(jī)9.2.3 光譜分析儀9.2.4 光功率計(jì)9.2.5 光波長(zhǎng)計(jì)9.2.6 光時(shí)域反射計(jì)9.3 光纖幾何參數(shù)測(cè)量9.3.1 幾何特征參數(shù)9.3.2 測(cè)量注入條件9.3.3 典型測(cè)量方法9.4 光纖折射率分布測(cè)量9.4.1 折射近場(chǎng)法9.4.2 近場(chǎng)掃描法9.5 光纖數(shù)值孔徑測(cè)量9.5.1 有效數(shù)值孔徑9.5.2 典型測(cè)量方法9.6 光纖衰減測(cè)量9.6.1 光纖衰減機(jī)理9.6.2 典型測(cè)量方法9.7 光纖色散測(cè)量9.7.1 光纖色散機(jī)理9.7.2 典型測(cè)量方法9.8 光纖模場(chǎng)直徑測(cè)量9.8.1 模場(chǎng)直徑定義9.8.2 典型測(cè)量方法9.9 高雙折射光纖拍長(zhǎng)測(cè)量9.9.1 光纖拍長(zhǎng)定義9.9.2 典型測(cè)量方法小結(jié)思考與習(xí)題第10章 光纖非線性效應(yīng)及其應(yīng)用10.1 引言10.2 光纖非線性效應(yīng)10.2.1 光纖中的非線性效率10.2.2 光纖的非線性特性10.3 光脈沖傳輸方程10.3.1 非線性介質(zhì)中的波動(dòng)方程10.3.2 分析法推導(dǎo)光脈沖傳輸方程10.3.3 雜湊法推導(dǎo)光脈沖傳輸方程10.3.4 光脈沖傳輸方程的簡(jiǎn)化形式10.4 光纖光孤子及其應(yīng)用10.4.1 光纖中的光孤子10.4.2 光纖中光孤子的傳輸.10.4.3 光孤子通信關(guān)鍵技術(shù)10.4.4 光孤子通信應(yīng)用展望小結(jié)思考與習(xí)題主要參考文獻(xiàn)英文縮略語(yǔ)

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