《光纖技術及應用(第二版)》以光的電磁理論為基礎,系統地介紹了光纖技術的基本原理、基本器件和光纖通信技術、光纖傳感技術基礎。第1章主要闡述了光波傳輸的理論基礎;第2章討論了平板光波導的傳輸理論;第3章和第4章詳細討論了光纖傳輸原理和光纖傳輸特性;第5章介紹了光纖無源和有源器件;第6章簡單地介紹了光纖及光纜制造技術;第7章較系統地介紹了光纖通信技術;第8章較系統地介紹了光纖傳感技術。
《光纖技術及應用(第二版)》可作為高等學校光電子技術、電子科學與技術、光信息科學與技術、光電信息科學與工程等專業本科生的專業課教材,也可供高等學校相關專業師生和有關科技人員參考。
《光纖技術及應用(第二版)》特點:
1.既注意光電子技術學科的理論體系,又突出光電子技術的應用特色,符合教學規律
2.加強光纖技術在光纖通信和光纖傳感兩大產業支柱的應用,反映學科新進展,有利于培養學生的創新思維能力
3.注重電磁理論教學體系和工程性的培養
4.《光纖技術及應用(第二版)》配有電子課件可贈送給任課教師
本書是為從事光電子技術、光纖通信、集成光學、光纖傳感技術等專業工作的學生和科技人員,根據光電子技術、電子科學與技術、光信息科學與技術和光電信息科學與工程等專業的專業基礎課“光纖技術及應用”的教學大綱編寫的教材,通過本書學習,能使讀者基于光的電磁理論,系統地掌握光波在光纖中的傳輸原理和傳輸特性,掌握實用光纖傳輸器件原理和制作,以及光纖通信、光纖傳感技術的基礎理論和應用。
本書內容特別注意光電子技術專業人員的電磁場理論知識和教學體系,特別注意工科專業技術人員的培養特點,突出教材的系統性、邏輯性、嚴謹性和由淺入深的可自學性。全書共8章:第1章主要闡述了光傳輸的理論基礎;第2章討論了最簡單,同時又具有實用價值的平板光波導傳輸理論;第3章和第4章分別用射線光學和波動光學兩種理論方法討論了光纖傳輸原理,特別討論了光纖中的模式特性、光纖的損耗和色散特性,這是從事光纖技術及應用人員必須掌握的基本理論;第5章介紹了光纖技術及應用中常用的光纖無源和有源器件;第6章簡單地介紹了光纖及光纜制造技術;第7章和第8章較系統地介紹了當前光纖技術在光纖通信和光纖傳感領域中的應用。
第二版前言
第一版前言
第1章 光傳輸的理論基礎
1.1 麥克斯韋方程和波動方程
1.1.1 麥克斯韋方程和邊界條件
1.1.2 波動方程
1.2 平面光波及其在介質界面上的反射和折射
1.2.1 均勻平面光波
1.2.2 平面光波在介質界面上的反射和折射
1.2.3 平面光波的全反射
1.3 程函方程與光線方程
1.3.1 局部平面波
1.3.2 射線光學方程
思考題
參考文獻
第2章 平板介質波導
2.1 階躍平板波導的射線光學理論分析
2.1.1 均勻平面光波在平板波導中的傳輸
2.1.2 非均勻平面光波在平板波導中的傳輸
2.2 階躍平板波導的波動光學理論分析
2.2.1 平板波導中的模式
2.2.2 導模
2.2.3 輻射模
2.2.4 泄漏模、消失模
2.3 漸變折射率平板波導
2.3.1 射線光學理論分析
2.3.2 波動光學理論分析
2.4 模式的正交性和完備性
2.4.1 模式的正交性
2.4.2 模式的完備性
2.5 非理想波導中的模式耦合
2.5.1 耦合模理論
2.5.2 周期性平板波導
2.5.3 波導間的模式耦合
思考題
參考文獻
第3章 光纖
3.1 光纖的射線光學理論
3.1.1 階躍光纖
3.1.2 梯度光纖
3.2 光纖的波動光學理論
3.2.1 階躍光纖中的矢量解
3.2.2 弱導光纖中場的標量近似解(LP模)
3.2.3 梯度光纖中的導模場解
3.3 非均勻光纖
3.3.1 光纖光柵
3.3.2 光子晶體光纖
3.4 特殊材料光纖
思考題
參考文獻
第4章 光纖的傳輸特性
4.1 光纖損耗
4.1.1 光纖損耗的表示
4.1.2 光纖損耗機制
4.2 光纖色散
4.2.1 光纖色散的定義和種類
4.2.2 光信號在色散光纖中的傳輸
4.2.3 色散優化光纖
4.3 光纖偏振
4.3.1 光纖(模式)雙折射
4.3.2 單模光纖的偏振模色散
4.3.3 保偏光纖
4.4 光纖中的非線性效應
思考題
參考文獻
第5章 光纖器件
5.1 光纖無源器件
5.1.1 光纖無源器件的主要性能參數
5.1.2 光纖連接器
5.1.3 光纖定向耦合器
……
第6章 光纖光纜的制備
第7章 光纖通信技術
第8章 光纖傳感技術
附錄 貝塞爾函數