光纤光学原理及应用（第二版）/高等学校电子信息类专业系列教材

光纤光学原理及应用（第二版）/高等学校电子信息类专业系列教材

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作者: 张伟刚著

出版社: 清华大学出版社

出版时间: 2017-10

版次: 2

ISBN: 9787302478010

定价: 49.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 316页

字数: 503千字

正文语种: 简体中文

丛书: 高等学校电子信息类专业系列教材

分类: 教材教辅考试>教辅>其他教辅>其他

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本书以经典电磁场理论和近代光学为基础，系统论述了光纤光学的基本原理、传输特性、设计方法、实现技术及主要应用。全书共12章，具体内容包括：光纤光学的基本概念、重要参数、光学及物化特性，光波在均匀光纤和渐变光纤中传输的光线理论和波动理论，单模光纤、微结构光纤的分类、特性、分析方法及典型设计，典型的光纤无源和有源器件分析、设计及器件发展分析，光纤光栅基本概念、关键因素、基本理论以及典型应用，光纤器件的设计方法和强度型、干涉型及微结构器件的研制，代表性特种光纤及其应用，光纤技术及其发展在通信和传感领域的典型应用，光纤拉制、处理及器件研制新技术，光纤特征参数测量方法及应用；光纤非线性效应理论及其典型应用等。
本书体系内容具有创新性，理论与应用并重，引入科研方法，吸纳*新成果（包括作者本人及合作者的科研成果），各章附小结、思考与习题。本书可作为高等学校光电子、激光、光学仪器、物理学、信息与通信技术等专业的研究生和本科生教材，也可作为从事光纤通信和光纤传感技术的工程技术人员和其他相关专业人员的参考书。

第1章光纤光学基础
1.1引言
1.2光纤基本结构及分类
1.2.1光纤基本结构
1.2.2光纤典型分类
1.2.3光纤拉制简介
1.3光纤的重要参量
1.3.1光纤的数值孔径
1.3.2光纤的相对折射率差
1.3.3光纤的归一化频率
1.4光纤的光学与物化特性
1.4.1光纤的特征参数
1.4.2光纤的光学特性
1.4.3光纤的物化特性
小结
思考与习题
第2章光纤光学的基本理论
2.1引言
2.2光纤的光线理论
2.2.1程函方程
2.2.2光线方程
2.2.3光线方程的应用
2.3光纤的波动理论
2.3.1麦克斯韦方程组
2.3.2波动方程
2.3.3亥姆霍兹方程
2.3.4波导场方程
2.3.5波导场的场解
小结
思考与习题
第3章光纤的光线理论分析
3.1引言
3.2均匀光纤的光线理论分析
3.2.1均匀光纤中的光线种类
3.2.2子午光线的传输分析
3.2.3偏斜光线的传输分析
3.2.4弯曲光纤的光线传输分析
3.2.5斜端面光纤的光线传输分析
3.2.6圆锥形光纤的光线传输分析
3.3渐变光纤的光线理论分析
3.3.1渐变光纤中的光线种类
3.3.2渐变光纤的光线方程
3.3.3渐变光纤的子午光线分析
3.3.4渐变光纤的螺旋光线分析
小结
思考与习题
第4章光纤的波动理论分析
4.1引言
4.2均匀光纤的波动理论分析
4.2.1径向场方程
4.2.2本征解选取
4.2.3模式及分类
4.2.4模式本征值
4.2.5色散曲线与单模条件
4.2.6弱导光纤与线偏振模
4.2.7均匀光纤电磁场分布
4.3渐变光纤的波动理论分析
4.3.1基本方程
4.3.2平方律解析法
4.3.3WKB分析法
4.3.4级数近似法
小结
思考与习题
第5章单模光纤的性质及分析
5.1引言
5.2均匀单模光纤分析
5.2.1模场精确分析
5.2.2模场近似分析
5.2.3功率分布分析
5.3渐变单模光纤分析
5.3.1等效阶跃型光纤法
5.3.2等效平方律光纤法
5.4单模光纤的双折射
5.4.1光纤双折射类型
5.4.2典型本征双折射
5.4.3典型感应双折射
小结
思考与习题
第6章微结构光纤特性及分析
6.1引言
6.2微结构光纤分类及特性
6.2.1微结构光纤导光机制
6.2.2微结构光纤典型分类
6.2.3微结构光纤特性分析
6.3微结构光纤典型分析方法
6.3.1有效折射率模型
6.3.2全矢量分析模型
6.3.3典型全矢量分析法
6.4微结构光纤设计分析
6.4.1类六边形空孔带隙可调MSF
6.4.2双波段一维单偏振单模MSF
6.4.3双波段二维单偏振单模MSF
小结
思考与习题
第7章光纤无源和有源器件
7.1引言
7.2光纤无源器件分析
7.2.1光纤耦合器
7.2.2光纤偏振器
7.2.3光纤滤波器
7.2.4光纤隔离器
7.2.5光纤衰减器
7.2.6光纤开关
7.2.7光纤连接器
7.3光纤有源器件分析
7.3.1光纤激光器
7.3.2光纤放大器
7.4光纤器件发展分析
7.4.1光纤无源器件发展分析
7.4.2光纤有源器件发展分析
7.4.3光纤器件技术研究方向
小结
思考与习题
第8章光纤光栅及其应用
8.1引言
8.2光纤光栅基础
8.2.1光纤光栅基本类型
8.2.2折射率分布与反射谱
8.2.3光纤光栅制作技术
8.3光纤光栅理论
8.3.1光纤光栅典型理论
8.3.2光纤光栅基本性质
8.3.3传感解调关联理论
8.4光纤光栅应用
8.4.1光纤光栅在通信领域的应用
8.4.2光纤光栅在传感领域的应用
8.4.3光纤光栅及器件的研究方向
小结
思考与习题
第9章光纤器件设计及研制
9.1引言
9.2光纤器件设计方法
9.2.1基本设计思想
9.2.2主要设计步骤
9.2.3典型设计方法
9.3典型光纤器件研制
9.3.1光纤器件加工
9.3.2强度型器件研制
9.3.3干涉型器件研制
9.3.4微结构器件研制
9.4特种光纤及其应用
9.4.1掺杂光纤及其应用
9.4.2塑料光纤及其应用
9.4.3红外光纤及其应用
9.4.4紫外光纤及其应用
9.4.5敏化光纤及其应用
小结
思考与习题
第10章光纤技术及其应用
10.1引言
10.2光纤通信技术
10.2.1光纤通信原理
10.2.2光纤通信系统
10.2.3多信道复用技术
10.2.4全光纤通信系统
10.2.5光纤通信网
10.3光纤传感技术
10.3.1光纤传感原理
10.3.2光纤传感器建模
10.3.3光纤传感器
10.3.4光纤传感网
10.4光纤新技术简介
10.4.1光纤拉制新技术
10.4.2光纤处理新技术
10.4.3光纤器件研制新技术
小结
思考与习题
第11章光纤特征参数的测量
11.1引言
11.2光纤测量常用仪器
11.2.1光源
11.2.2光纤熔接机
11.2.3光谱分析仪
11.2.4光功率计
11.2.5光波长计
11.2.6光时域反射计
11.3光纤几何参数测量
11.3.1几何特征参数
11.3.2测量注入条件
11.3.3典型测量方法
11.4光纤折射率分布测量
11.4.1折射近场法
11.4.2近场扫描法
11.5光纤数值孔径测量
11.5.1远场强度有效数值孔径
11.5.2典型测量方法
11.6光纤衰减测量
11.6.1光纤衰减机理
11.6.2典型测量方法
11.7光纤色散测量
11.7.1光纤色散机理
11.7.2典型测量方法
11.8光纤模场直径测量
11.8.1模场直径定义
11.8.2典型测量方法
11.9高双折射光纤拍长测量
11.9.1光纤拍长定义
11.9.2典型测量方法
小结
思考与习题
第12章光纤非线性效应及其应用
12.1引言
12.2光纤非线性效应
12.2.1光纤的非线性效率
12.2.2光纤的非线性特性
12.3光脉冲传输方程
12.3.1非线性介质中的波动方程
12.3.2分析法推导光脉冲传输方程
12.3.3因素法推导光脉冲传输方程
12.3.4光脉冲传输方程的简化形式
12.4光纤光孤子及其应用
12.4.1光纤中的光孤子
12.4.2光纤中光孤子的传输
12.4.3光孤子通信关键技术
12.4.4光孤子通信应用展望
小结
思考与习题
参考文献
附录A英文缩略语
内容简介:
本书以经典电磁场理论和近代光学为基础，系统论述了光纤光学的基本原理、传输特性、设计方法、实现技术及主要应用。全书共12章，具体内容包括：光纤光学的基本概念、重要参数、光学及物化特性，光波在均匀光纤和渐变光纤中传输的光线理论和波动理论，单模光纤、微结构光纤的分类、特性、分析方法及典型设计，典型的光纤无源和有源器件分析、设计及器件发展分析，光纤光栅基本概念、关键因素、基本理论以及典型应用，光纤器件的设计方法和强度型、干涉型及微结构器件的研制，代表性特种光纤及其应用，光纤技术及其发展在通信和传感领域的典型应用，光纤拉制、处理及器件研制新技术，光纤特征参数测量方法及应用；光纤非线性效应理论及其典型应用等。
本书体系内容具有创新性，理论与应用并重，引入科研方法，吸纳*新成果（包括作者本人及合作者的科研成果），各章附小结、思考与习题。本书可作为高等学校光电子、激光、光学仪器、物理学、信息与通信技术等专业的研究生和本科生教材，也可作为从事光纤通信和光纤传感技术的工程技术人员和其他相关专业人员的参考书。
目录:
第1章光纤光学基础
1.1引言
1.2光纤基本结构及分类
1.2.1光纤基本结构
1.2.2光纤典型分类
1.2.3光纤拉制简介
1.3光纤的重要参量
1.3.1光纤的数值孔径
1.3.2光纤的相对折射率差
1.3.3光纤的归一化频率
1.4光纤的光学与物化特性
1.4.1光纤的特征参数
1.4.2光纤的光学特性
1.4.3光纤的物化特性
小结
思考与习题
第2章光纤光学的基本理论
2.1引言
2.2光纤的光线理论
2.2.1程函方程
2.2.2光线方程
2.2.3光线方程的应用
2.3光纤的波动理论
2.3.1麦克斯韦方程组
2.3.2波动方程
2.3.3亥姆霍兹方程
2.3.4波导场方程
2.3.5波导场的场解
小结
思考与习题
第3章光纤的光线理论分析
3.1引言
3.2均匀光纤的光线理论分析
3.2.1均匀光纤中的光线种类
3.2.2子午光线的传输分析
3.2.3偏斜光线的传输分析
3.2.4弯曲光纤的光线传输分析
3.2.5斜端面光纤的光线传输分析
3.2.6圆锥形光纤的光线传输分析
3.3渐变光纤的光线理论分析
3.3.1渐变光纤中的光线种类
3.3.2渐变光纤的光线方程
3.3.3渐变光纤的子午光线分析
3.3.4渐变光纤的螺旋光线分析
小结
思考与习题
第4章光纤的波动理论分析
4.1引言
4.2均匀光纤的波动理论分析
4.2.1径向场方程
4.2.2本征解选取
4.2.3模式及分类
4.2.4模式本征值
4.2.5色散曲线与单模条件
4.2.6弱导光纤与线偏振模
4.2.7均匀光纤电磁场分布
4.3渐变光纤的波动理论分析
4.3.1基本方程
4.3.2平方律解析法
4.3.3WKB分析法
4.3.4级数近似法
小结
思考与习题
第5章单模光纤的性质及分析
5.1引言
5.2均匀单模光纤分析
5.2.1模场精确分析
5.2.2模场近似分析
5.2.3功率分布分析
5.3渐变单模光纤分析
5.3.1等效阶跃型光纤法
5.3.2等效平方律光纤法
5.4单模光纤的双折射
5.4.1光纤双折射类型
5.4.2典型本征双折射
5.4.3典型感应双折射
小结
思考与习题
第6章微结构光纤特性及分析
6.1引言
6.2微结构光纤分类及特性
6.2.1微结构光纤导光机制
6.2.2微结构光纤典型分类
6.2.3微结构光纤特性分析
6.3微结构光纤典型分析方法
6.3.1有效折射率模型
6.3.2全矢量分析模型
6.3.3典型全矢量分析法
6.4微结构光纤设计分析
6.4.1类六边形空孔带隙可调MSF
6.4.2双波段一维单偏振单模MSF
6.4.3双波段二维单偏振单模MSF
小结
思考与习题
第7章光纤无源和有源器件
7.1引言
7.2光纤无源器件分析
7.2.1光纤耦合器
7.2.2光纤偏振器
7.2.3光纤滤波器
7.2.4光纤隔离器
7.2.5光纤衰减器
7.2.6光纤开关
7.2.7光纤连接器
7.3光纤有源器件分析
7.3.1光纤激光器
7.3.2光纤放大器
7.4光纤器件发展分析
7.4.1光纤无源器件发展分析
7.4.2光纤有源器件发展分析
7.4.3光纤器件技术研究方向
小结
思考与习题
第8章光纤光栅及其应用
8.1引言
8.2光纤光栅基础
8.2.1光纤光栅基本类型
8.2.2折射率分布与反射谱
8.2.3光纤光栅制作技术
8.3光纤光栅理论
8.3.1光纤光栅典型理论
8.3.2光纤光栅基本性质
8.3.3传感解调关联理论
8.4光纤光栅应用
8.4.1光纤光栅在通信领域的应用
8.4.2光纤光栅在传感领域的应用
8.4.3光纤光栅及器件的研究方向
小结
思考与习题
第9章光纤器件设计及研制
9.1引言
9.2光纤器件设计方法
9.2.1基本设计思想
9.2.2主要设计步骤
9.2.3典型设计方法
9.3典型光纤器件研制
9.3.1光纤器件加工
9.3.2强度型器件研制
9.3.3干涉型器件研制
9.3.4微结构器件研制
9.4特种光纤及其应用
9.4.1掺杂光纤及其应用
9.4.2塑料光纤及其应用
9.4.3红外光纤及其应用
9.4.4紫外光纤及其应用
9.4.5敏化光纤及其应用
小结
思考与习题
第10章光纤技术及其应用
10.1引言
10.2光纤通信技术
10.2.1光纤通信原理
10.2.2光纤通信系统
10.2.3多信道复用技术
10.2.4全光纤通信系统
10.2.5光纤通信网
10.3光纤传感技术
10.3.1光纤传感原理
10.3.2光纤传感器建模
10.3.3光纤传感器
10.3.4光纤传感网
10.4光纤新技术简介
10.4.1光纤拉制新技术
10.4.2光纤处理新技术
10.4.3光纤器件研制新技术
小结
思考与习题
第11章光纤特征参数的测量
11.1引言
11.2光纤测量常用仪器
11.2.1光源
11.2.2光纤熔接机
11.2.3光谱分析仪
11.2.4光功率计
11.2.5光波长计
11.2.6光时域反射计
11.3光纤几何参数测量
11.3.1几何特征参数
11.3.2测量注入条件
11.3.3典型测量方法
11.4光纤折射率分布测量
11.4.1折射近场法
11.4.2近场扫描法
11.5光纤数值孔径测量
11.5.1远场强度有效数值孔径
11.5.2典型测量方法
11.6光纤衰减测量
11.6.1光纤衰减机理
11.6.2典型测量方法
11.7光纤色散测量
11.7.1光纤色散机理
11.7.2典型测量方法
11.8光纤模场直径测量
11.8.1模场直径定义
11.8.2典型测量方法
11.9高双折射光纤拍长测量
11.9.1光纤拍长定义
11.9.2典型测量方法
小结
思考与习题
第12章光纤非线性效应及其应用
12.1引言
12.2光纤非线性效应
12.2.1光纤的非线性效率
12.2.2光纤的非线性特性
12.3光脉冲传输方程
12.3.1非线性介质中的波动方程
12.3.2分析法推导光脉冲传输方程
12.3.3因素法推导光脉冲传输方程
12.3.4光脉冲传输方程的简化形式
12.4光纤光孤子及其应用
12.4.1光纤中的光孤子
12.4.2光纤中光孤子的传输
12.4.3光孤子通信关键技术
12.4.4光孤子通信应用展望
小结
思考与习题
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