本書在介紹導波光學產生和發展概況之后，從光的電磁理論出發，系統、深入地闡述光在光波導中傳播時發生的基本現象和遵循的基本規律，在此基礎上，講述光波導器件的原理、結構、制作技術和工藝流程。同時，也講述了光波導器件的相關應用。全書內容共分7章，包括光導波原理及器件概論、光波導的理論基礎、光波導元器件和光波導傳感器、光波導的制備技術、光波導耦合理論與耦合器、光調制和光波導調制器、光纖和光纖技術。
本書可作為光電信息科學與工程、應用物理學、電子科學與技術以及光學工程專業本科生的專業基礎教材，也可供從事光學及相關領域學習和研究的師生和科技人員參考。
（1）本書注重基礎，兼顧應用，遵循學以致用的理念，在全面論述基本原理和基本知識的基礎上，系統地講述了光波導原理以及光波導器件的結構、功能和制作方法。
（2）本書前后連貫，邏輯性強，便于學習和記憶；書中圖表豐富，推演過程詳細，便于理解和掌握。書中各節都有要點總結，便于對重點知識的把握。書中各章后面都有小結，并附有與該章內容聯系緊密并且實用性很強的習題，便于學以致用。
（3）本書系統而深入地論述了光波導的基本概念、基本規律和典型現象，并給出了光波導理論在實際工程中的應用案例，融入了與導波光學相關的新技術與科研成果。
（4）本書配有精心編寫的教學課件，下載地址為清華大學出版社網站本書頁面。
宋貴才，1987年畢業于長春光學精密機械學院光學物理系，畢業后留校任教。先后獲激光技術專業學士學位、軍用光學專業碩士學位及光學工程專業博士學位。2009年在長春理工大學（原長春光學精密機械學院）理學院工作，任系主任、教授、博士生導師。主要從事電子科學與技術、光電信息科學與工程專業的本科生和研究生教學和科研工作，研究方向涉及激光、紅外和光電子技術微波枝術等領域。現為國家精品資源共享課“紅外物理”課程負責人，長春理工大學校教學督導組副組長。
第0章緒論
第1章光波導原理與器件概述
1.1導波光學的發展
1.1.1導波光學的基本概念
1.1.2導波光學的產生及發展過程
1.2導波光學系統構成及優點
1.2.1導波光學系統構成
1.2.2導波光學系統優點
1.3光波導器件的進展
1.3.1光波導寬帶光調制器
1.3.2光波導開關
1.3.3光波導頻譜分析器
1.3.4高密度信息讀取器
1.4光波導技術研究熱點和發展趨勢
1.4.1光波導技術的研究熱點
1.4.2光波導技術的發展趨勢
小結
習題
第2章光波導的理論基礎
2.1光波導種類
2.1.1按形狀分類
2.1.2按折射率分布分類
2.2光波導的射線光學理論
2.2.1平面（板）光波導簡介
2.2.2射線光學模型
2.2.3光入射到介質界面處的基本定律
2.2.4全反射時的相移
2.2.5平面光波導的導模
2.2.6模式本征方程的圖解
2.2.7應用實例
2.3古斯漢欣線移和有效厚度原理
2.3.1古斯漢欣線移
2.3.2有效厚度
2.4光波導的電磁理論
2.4.1電磁過程的基本方程
2.4.2平面光波導中的亥姆霍茲方程
2.5折射率突變光波導的基本解
2.5.1TE導模的場分布
2.5.2模式本征方程
2.6折射率漸變光波導的基本解
2.6.1平方律折射率分布
2.6.2指數律折射率分布
2.7條形介質光波導的基本解
2.7.1馬卡提里近似
2.7.2Exm,n模式分析
2.7.3Eym,n模式分析
2.7.4有效折射律法
2.8圓柱形介質光波導的基本解
2.8.1光纖導模的基本解
2.8.2導引模的截止條件
小結
習題
第3章光波導元器件和傳感器
3.1光路變換器
3.1.1光波導棱鏡
3.1.2端面反射鏡
3.1.3彎曲光波導
3.2功率分配器
3.2.1單模光波導型功率分配器
3.2.2多模光波導型功率分配器
3.3光波導偏振器
3.3.1金屬覆層
3.3.2各向異性晶體
3.4模分割器和模變換器
3.4.1方向耦合器型模分割器
3.4.2三層結構分支光波導
3.4.3Y形分支光波導模分割器
3.4.4模變換器
3.5光波導型透鏡
3.5.1模折射率透鏡
3.5.2短程透鏡
3.5.3費涅耳透鏡
3.5.4微透鏡陣列
3.6光波導傳感器
3.6.1光波導溫度傳感器
3.6.2光波導壓力傳感器
3.6.3光波導微位移傳感器
3.6.4光波導振動傳感器
小結
習題
第4章光波導的制備技術
4.1光波導制作概述
4.1.1光波導導光薄膜材料
4.1.2光波導制作難點
4.1.3材料與制作技術
4.1.4光波導的結構、制作方法和特性
4.2光波導襯底材料及加工
4.2.1光波導襯底材料
4.2.2襯底材料的加工
4.3無源材料光波導的制備技術
4.3.1淀積技術
4.3.2置換技術
4.4有源材料光波導制備技術
4.4.1外延生長技術
4.4.2減少載流子濃度技術
4.5光路幾何圖形的加工工藝
4.5.1集成光路設計和加工工藝
4.5.2光路幾何圖形設計和加工工藝
4.6光刻技術
4.6.1光致抗蝕劑
4.6.2涂布抗蝕劑
4.6.3曝光方式
4.6.4顯影和堅膜
4.6.5脫膜和腐蝕
4.7電子束掃描曝光法
4.7.1電子束致抗蝕劑
4.7.2電子束掃描曝光系統構成和特點
4.8光波導加工技術
4.8.1脫膜法
4.8.2腐蝕法
4.9條形光波導的制作方法
4.9.1條形光波導的結構及制作方法
4.9.2埋入型條形光波導的制作工藝流程
4.9.3脊型條形光波導的制作工藝流程
4.9.4加載型條形光波導的制作工藝流程
4.10條形玻璃光波導的制作
4.10.1埋入型條形玻璃光波導
4.10.2脊型玻璃光波導
4.10.3加載型玻璃光波導
4.11條形LiNbO3光波導的制作
4.11.1Ti擴散LiNbO3光波導
4.11.2質子交換LiNbO3光波導
4.11.3LiNbO3光波導電極的制作
小結
習題
第5章光波導耦合理論與耦合器
5.1光波導耦合的基本理論
5.1.1模式耦合方程
5.1.2光波導耦合的微擾理論
5.2導模與輻射模的耦合
5.2.1導模與輻射模耦合分析
5.2.2輸出耦合
5.2.3輸入耦合
5.3棱鏡耦合器
5.3.1棱鏡耦合器的工作原理
5.3.2棱鏡耦合實驗
5.4光柵耦合器
5.4.1光柵耦合器的工作原理
5.4.2光柵耦合形成導波的條件
5.4.3光柵的制作方法
5.5楔形光波導耦合器
5.5.1楔形光波導耦合器的工作原理
5.5.2楔形耦合模型
5.6光波導耦合的其他方法
5.6.1直接聚焦耦合
5.6.2直接對接耦合
小結
習題
第6章光調制和光波導調制器
6.1光波導調制技術概述
6.1.1幾個基本概念
6.1.2光調制的評價指標
6.2調制光的光譜分析
6.2.1調幅光頻信號頻譜
6.2.2頻率調制的頻譜
6.2.3相位調制的頻譜
6.2.4強度調制的頻譜
6.2.5脈沖調制的頻譜
6.3電光調制技術
6.3.1幾個基本概念
6.3.2線性電光效應
6.3.3電光相位調制
6.3.4電光強度調制
6.3.5電光高頻調制
6.3.6行波電光調制
6.3.7電光偏轉
6.4聲光調制技術
6.4.1幾個基本概念
6.4.2拉曼奈斯衍射
6.4.3布拉格衍射
6.4.4聲光調制器
6.4.5聲光偏轉
6.5磁光調制技術
6.5.1磁光效應
6.5.2磁光體調制器
6.6光波導調制器
6.6.1基本機理
6.6.2電光波導調制器
6.6.3聲光波導調制器
6.6.4磁光波導調制器
小結
習題
第7章光纖和光纖技術
7.1光纖產生及應用
7.1.1光纖初始階段
7.1.2光纖實用階段
7.2光纖的種類和結構
7.2.1光纖的種類
7.2.2光纖的結構
7.3光纖的制作技術
7.3.1光纖材料
7.3.2光纖預制棒制備
7.3.3光纖拉絲
7.3.4光纖涂覆
7.4折射率突變光纖的光線理論分析
7.4.1光纖中的光線
7.4.2光纖的數值孔徑
7.4.3子午光線的時延差
7.5折射率漸變光纖的光線理論分析
7.5.1平方律光纖(自聚焦光纖)
7.5.2光線在光纖中的傳播軌跡
7.6光纖的損耗
7.6.1吸收損耗
7.6.2散射損耗
7.7光纖的色散
7.7.1光纖色散的種類
7.7.2光波導色散
7.7.3多模色散
7.7.4材料色散
7.8光纖傳感技術
7.8.1光纖傳感器的基本原理
7.8.2光纖傳感器的優點
7.8.3光纖傳感器的類型
7.9光纖通信技術
7.9.1光纖通信技術的基本原理
7.9.2光纖通信的特點
7.10光纖激光器
7.10.1光纖激光器的工作原理
7.10.2光纖激光器的特點
7.10.3典型光纖激光器
小結
習題
附錄A常用術語
附錄B習題參考答案
參考文獻
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