非线性光学与非线性光纤光学贯通教程

作者: 张晓光

出版社: 北京邮电大学出版社有限公司

出版时间: 2021-08

版次: 1

ISBN: 9787563563913

定价: 46.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

3 张插图图片

2人买过

非线性光学与非线性光纤光学一般是两门独立的课程，学习起来都有一定难度。然而实际上非线性光纤光学是非线性光学非常重要的应用领域，非线性光学是非线性光纤光学的基础，两者是不能完全割裂的。本书尝试将两者融会贯通起来，在非线性光学与非线性光纤光学之间建立一个自然进阶的“桥梁”，作为一个整体展现给读者。
本书可以作为光电子学、光纤通信、光纤传感等相关专业的研究生课程教材，也可以供相关领域的科技人员参考。张晓光，电子科学与技术博士。先后毕业于北京大学与北京邮电大学，现为北京邮电大学教授，博士生导师，信息光子学与光通信研究院-信息光子学基础研究中心主任。研究领域为光纤通信、非线性光学。曾经主持过两项国家863计划项目，一项国家自然基金项目。现为美国IEEE高级会员，美国OSA会员，中国通信学会、光学学会、电子学会高级会员，北京光学学会理事兼青年工作委员会副主任、光通信专业委员会委员。国家自然基金专家库、国家863专家库、教育部高等学校博士点专项科研基金评审专家、教育部学位与研究生教育发展中心全国优秀博士论文评审专家。《光学学报》、《中国激光》、《中国光学快报》、《计算物理》、《物理学报》、Optics Letters、Optics Express、Journal of Lightwave Technology等杂志的特聘审稿人。获得国务院政府津贴,教育部全国百篇优秀博士论文提名奖,中国通信学会科学技术三等奖（完成人）,信息产业部科学技术进步三等奖（第四完成人），北京邮电大学名师奖等多种奖项。目录

绪论1

0.1研究非线性光学与非线性光纤光学的意义1

0.2非线性光学与非线性光纤光学的发展简史2

0.3描述非线性光学的理论体系概述与本书的理论框架4

本章参考文献5

第1章晶体光学简介电光效应9

1.1介电张量光在各向异性线性介质中的传播9

1.2晶体电光效应18

1.3电光效应的应用——电光调制26

本章参考文献32

习题32

第2章光波在非线性介质中的传播34

2.1非线性极化的经典理论34

2.2非线性极化率的宏观描述41

2.3非线性相互作用的耦合波方程45

本章参考文献48

习题48

第3章二次谐波49

3.1二次谐波的产生49

3.2相位匹配54

3.3有效倍频极化系数62

3.4用高斯光束产生二次谐波69

本章参考文献71

习题71

第4章光学参量放大和光学参量振荡73

4.1引言73

4.2光学参量放大74

4.3光学参量振荡器76

本章参考文献82

习题82

第5章三阶非线性效应概述与四波混频84

5.1三阶非线性效应概述84

5.2四波混频概述89

5.3相位共轭波93

5.4利用简并四波混频产生相位共轭波97

本章参考文献103

习题103

第6章受激光散射105

6.1光散射现象概述105

6.2受激拉曼散射的经典模型109

6.3受激拉曼散射的量子解释113

6.4反斯托克斯拉曼散射116

6.5稳态受激拉曼散射的耦合波理论118

6.6受激布里渊散射概述120

6.7受激布里渊散射的耦合波理论126

6.8受激拉曼散射与受激布里渊散射的比较130

本章参考文献131

习题131

第7章非线性折射率效应133

7.1光克尔效应133

7.2非线性相移与非线性吸收135

7.3自聚焦现象空间光孤子简介138

7.4非线性折射率的测量——z—扫描技术144

7.5光学双稳态149

本章参考文献151

习题151

第8章非线性光纤光学Ⅰ：基础知识153

8.1光纤基本特性和非线性光纤光学概述153

8.2单模光纤中光脉冲的非线性传输方程165

8.3群速度色散对光脉冲传输的影响170

本章参考文献179

习题180

第9章非线性光纤光学Ⅱ：光纤非线性折射率效应181

9.1自相位调制与交叉相位调制181

9.2光纤中的光孤子193

9.3光纤中的四波混频202

本章参考文献214

习题215

第10章非线性光纤光学Ⅲ：光纤受激散射效应217

10.1光纤中的受激拉曼散射217

10.2光纤中的受激布里渊散射226

本章参考文献234

习题235

附录A关于非线性光学中的符号约定问题237

A.1单位制选择的不同237

A.2光场复振幅的正负频选择以及有无因子1/2的表示238

本章参考文献240

附录B张量的基本概念241

B.1一个各向异性的例子与张量的引入241

B.2各阶张量及其在空间的正交变换243

B.3张量运算的简单介绍244

附录C晶体的基本概念246

C.1晶体结构的周期性与对称性246

C.2七大晶系与14种布拉菲格子247

C.3晶向与晶面249

C.4晶体的对称操作250

C.5对晶体所有对称性集合的表示253

附录D高斯光束简介254

D.1平面波和球面波254

D.2高斯光束以及高斯光束的基本性质256

D.3高斯光束的传输——ABCD律258

附录E非线性晶体的选择262

E.1非线性晶体选择通常考虑的因素262

E.2常用非线性晶体举例262

附录F变分法初步266

F.1变分问题266

F.2变分问题的里兹优化法268
内容简介:
非线性光学与非线性光纤光学一般是两门独立的课程，学习起来都有一定难度。然而实际上非线性光纤光学是非线性光学非常重要的应用领域，非线性光学是非线性光纤光学的基础，两者是不能完全割裂的。本书尝试将两者融会贯通起来，在非线性光学与非线性光纤光学之间建立一个自然进阶的“桥梁”，作为一个整体展现给读者。
本书可以作为光电子学、光纤通信、光纤传感等相关专业的研究生课程教材，也可以供相关领域的科技人员参考。
作者简介:
张晓光，电子科学与技术博士。先后毕业于北京大学与北京邮电大学，现为北京邮电大学教授，博士生导师，信息光子学与光通信研究院-信息光子学基础研究中心主任。研究领域为光纤通信、非线性光学。曾经主持过两项国家863计划项目，一项国家自然基金项目。现为美国IEEE高级会员，美国OSA会员，中国通信学会、光学学会、电子学会高级会员，北京光学学会理事兼青年工作委员会副主任、光通信专业委员会委员。国家自然基金专家库、国家863专家库、教育部高等学校博士点专项科研基金评审专家、教育部学位与研究生教育发展中心全国优秀博士论文评审专家。《光学学报》、《中国激光》、《中国光学快报》、《计算物理》、《物理学报》、Optics Letters、Optics Express、Journal of Lightwave Technology等杂志的特聘审稿人。获得国务院政府津贴,教育部全国百篇优秀博士论文提名奖,中国通信学会科学技术三等奖（完成人）,信息产业部科学技术进步三等奖（第四完成人），北京邮电大学名师奖等多种奖项。
目录:
目录

绪论1

0.1研究非线性光学与非线性光纤光学的意义1

0.2非线性光学与非线性光纤光学的发展简史2

0.3描述非线性光学的理论体系概述与本书的理论框架4

本章参考文献5

第1章晶体光学简介电光效应9

1.1介电张量光在各向异性线性介质中的传播9

1.2晶体电光效应18

1.3电光效应的应用——电光调制26

本章参考文献32

习题32

第2章光波在非线性介质中的传播34

2.1非线性极化的经典理论34

2.2非线性极化率的宏观描述41

2.3非线性相互作用的耦合波方程45

本章参考文献48

习题48

第3章二次谐波49

3.1二次谐波的产生49

3.2相位匹配54

3.3有效倍频极化系数62

3.4用高斯光束产生二次谐波69

本章参考文献71

习题71

第4章光学参量放大和光学参量振荡73

4.1引言73

4.2光学参量放大74

4.3光学参量振荡器76

本章参考文献82

习题82

第5章三阶非线性效应概述与四波混频84

5.1三阶非线性效应概述84

5.2四波混频概述89

5.3相位共轭波93

5.4利用简并四波混频产生相位共轭波97

本章参考文献103

习题103

第6章受激光散射105

6.1光散射现象概述105

6.2受激拉曼散射的经典模型109

6.3受激拉曼散射的量子解释113

6.4反斯托克斯拉曼散射116

6.5稳态受激拉曼散射的耦合波理论118

6.6受激布里渊散射概述120

6.7受激布里渊散射的耦合波理论126

6.8受激拉曼散射与受激布里渊散射的比较130

本章参考文献131

习题131

第7章非线性折射率效应133

7.1光克尔效应133

7.2非线性相移与非线性吸收135

7.3自聚焦现象空间光孤子简介138

7.4非线性折射率的测量——z—扫描技术144

7.5光学双稳态149

本章参考文献151

习题151

第8章非线性光纤光学Ⅰ：基础知识153

8.1光纤基本特性和非线性光纤光学概述153

8.2单模光纤中光脉冲的非线性传输方程165

8.3群速度色散对光脉冲传输的影响170

本章参考文献179

习题180

第9章非线性光纤光学Ⅱ：光纤非线性折射率效应181

9.1自相位调制与交叉相位调制181

9.2光纤中的光孤子193

9.3光纤中的四波混频202

本章参考文献214

习题215

第10章非线性光纤光学Ⅲ：光纤受激散射效应217

10.1光纤中的受激拉曼散射217

10.2光纤中的受激布里渊散射226

本章参考文献234

习题235

附录A关于非线性光学中的符号约定问题237

A.1单位制选择的不同237

A.2光场复振幅的正负频选择以及有无因子1/2的表示238

本章参考文献240

附录B张量的基本概念241

B.1一个各向异性的例子与张量的引入241

B.2各阶张量及其在空间的正交变换243

B.3张量运算的简单介绍244

附录C晶体的基本概念246

C.1晶体结构的周期性与对称性246

C.2七大晶系与14种布拉菲格子247

C.3晶向与晶面249

C.4晶体的对称操作250

C.5对晶体所有对称性集合的表示253

附录D高斯光束简介254

D.1平面波和球面波254

D.2高斯光束以及高斯光束的基本性质256

D.3高斯光束的传输——ABCD律258

附录E非线性晶体的选择262

E.1非线性晶体选择通常考虑的因素262

E.2常用非线性晶体举例262

附录F变分法初步266

F.1变分问题266

F.2变分问题的里兹优化法268