本書主要講述激光物理學領域的各種現象和器件的基本原理。全書共分18章，闡述了適用于光通信和電子學的物理基礎和工作原理，包括光學共振腔、各種激光器、波導、光纖、光柵和光子晶體；涵蓋了光網絡中光的傳輸、調制、放大和檢測，以及光纖中的光學非線性效應等。本書中采用了電磁場理論、麥克斯韋方程組和電磁波傳輸方法，同時在每章中都附有大量習題和生動實例。
第1章 電磁場和電磁波
1.0 引言
1.1 麥克斯韋方程和邊界條件
1.2 能量密度和玻印亭矢量
1.3 單色場和復函數體系
1.4 波動方程和單色平面波
1.5 色散和群速度
1.6 偏振態及其表示（斯托克斯參數和邦加球）
1.7 各向異性介質（晶體）中的電磁波傳播
1.8 平面光波在單軸各向異性介質中的相位延遲
1.9 瓊斯矩陣方法
1.10 相干的基本理論
習題
參考文獻
第2章 光線和光束的傳播 第1章 電磁場和電磁波
1.0 引言
1.1 麥克斯韋方程和邊界條件
1.2 能量密度和玻印亭矢量
1.3 單色場和復函數體系
1.4 波動方程和單色平面波
1.5 色散和群速度
1.6 偏振態及其表示（斯托克斯參數和邦加球）
1.7 各向異性介質（晶體）中的電磁波傳播
1.8 平面光波在單軸各向異性介質中的相位延遲
1.9 瓊斯矩陣方法
1.10 相干的基本理論
習題
參考文獻
第2章 光線和光束的傳播
2.0 引言
2.1 光線矩陣
2.2 偏折光線和重入光線
2.3 在類透鏡介質中的光線
2.4 平方律折射率介質中的波動方程
2.5 均勻介質中的高斯光束
2.6 在類透鏡介質中的基模高斯光束——ABCD定律
2.7 在透鏡波導中的高斯光束
2.8 在均勻介質中的高斯光束高階模
2.9 在平方律折射率變化的介質中的高斯光束
2.10 光波在二次型增益分布介質中的傳播
2.11 橢圓高斯光束
2.12 光線傳播和衍射積分
習題
參考文獻
第3章 電介質平板和光纖中的導波
3.0 引言
3.1 對稱板波導中的TE和TM模
3.2 非對稱平板波導中的TE和TM模
3.3 階躍型圓柱狀電介質波導（光纖中的線性偏振模）
3.4 等效折射率理論
3.5 光纖中的波導色散
3.6 硅光纖中的損耗
習題
參考文獻
第4章 光學共振腔
4.0 引言
4.1 法布里－珀羅標準具
4.2 用作光譜分析儀的法布里－珀羅標準具
4.3 球面鏡光學共振腔
4.4 模的穩定性判據
4.5 廣義共振腔中的模式——自洽法
4.6 光共振腔中的共振頻率
4.7 光學共振腔中的損耗
4.8 環形共振腔
4.9 多腔標準具
4.10 模式耦合和耦合損耗
習題
參考文獻
第5章 輻射和原子系統的相互作用
5.0 引言
5.1 原子躍遷和電磁波
5.2 原子極化和介電常數
5.3 經典電子模型
5.4 色散和復折射率
5.5 線形函數——均勻增寬和非均勻增寬
5.6 受激躍遷——吸收和放大
5.7 均勻激光介質中的增益飽和
5.8 非均勻激光介質中的增益飽和
習題
參考文獻
第6章 激光振蕩理論和特殊激光系統
6.0 引言
6.1 法布里－珀羅激光器
6.2 振蕩頻率
6.3 三能級和四能級激光器
6.4 激光振蕩器的功率
6.5 激光振蕩器的最佳輸出耦合
6.6 多模激光振蕩器和鎖模
6.7 在均勻增寬激光系統中的鎖模
6.8 脈沖寬度的測量和啁啾脈沖的收縮
6.9 巨脈沖(調Q)激光器
6.10 多普勒增寬氣體激光器中的燒孔效應和蘭姆凹陷
6.11 一些特殊激光器系統
6.12 頻率譜和光頻的計量
習題
參考文獻
第7章 光纖中的色散和偏振模色散
7.0 引言
7.1 光傳輸系統中的色散
7.2 色散介質中的光脈沖傳播
7.3 光纖中的偏振效應
7.4 偏振主態
7.5 偏振模色散的矢量分析
7.6 高階PMD和色散補償器
習題
參考文獻
第8章 非線性光學
8.0 引言
8.1 非線性極化的物理起源
8.2 二階非線性現象——一般方法
8.3 電磁場方程和光學二次諧波產生
8.4 其他二階非線性光學過程
8.5 準相位匹配
8.6 三階非線性過程
8.7 受激布里淵散射
8.8 四波混頻和相位共軛
8.9 參變振蕩的頻率調諧
習題
參考文獻
第9章 激光光束的電光調制
9.0 引言
9.1 線性電光效應
9.2 電光調制——相位和振幅
9.3 高頻調制的考慮
9.4 電吸收和電吸收調制器
9.5 液晶中的電光效率
9.6 聲光效應（光彈性效應）
9.7 聲波對光的散射
9.8 布拉格衍射——耦合波分析
9.9 布拉格盒和光束偏轉器
習題
參考文獻
第10章 光產生和光探測中的噪聲
10.0 引言
10.1 噪聲功率引起的限制
10.2 噪聲——基本定義和定理
10.3 一列隨機發生的事件的譜密度函數
10.4 散粒噪聲
10.5 熱噪聲（約翰孫噪聲）
10.6 激光振蕩器中的自發輻射噪聲
10.7 激光線寬的相矢量推導
10.8 相干與干涉
10.9 二進制脈碼調制系統中的誤碼率
習題
參考文獻
第11章 光輻射的探測
11.0 引言
11.1 光激勵躍遷速率
11.2 光電倍增管
11.3 電倍增管中的噪聲機制
11.4 光電倍增管的外差探測
11.5 光電導探測器
11.6 p-n結
11.7 半導體光電二極管
11.8 雪崩光電二極管
11.9 激光器的功率漲落噪聲
習題
參考文獻
第12章 周期性媒質中波的傳播
12.0 引言
12.1 周期性媒質
12.2 周期性分層媒質——布洛赫波
12.3 布拉格反射器
12.4 耦合波分析
12.5 周期性波導
12.6 濾波器和光纖布拉格光柵
12.7 啁啾折射率光柵和錐形折射率光柵
12.8 二維和三維周期性媒質（光子晶體）
習題
參考文獻
第13章 波導耦合
13.0 導言
13.1 模式的一般特性
13.2 介質微擾理論和模式耦合
13.3 兩個平行波導的耦合－定向耦合器
13.4 N個平行相同波導間的耦合——超模
13.5 相位匹配和頻率選擇性耦合——復用
13.6 模式轉換器
習題
參考文獻
第14章 光纖中的非線性光學效應
14.0 引言
14.1 克爾效應和自相位調制
14.2 交叉相位調制——極化
14.3 非簡并四波混頻
14.4 部分簡并四波混頻
14.5 光孤子
習題
參考文獻
第15章 半導體激光器——理論及應用
15.0 引言
15.1 半導體物理基礎知識
15.2 半導體（激光器）介質內的增益和吸收
15.3 GaAs/Ga1－xAlxAs激光器
15.4 一些實際的激光器結構
15.5 半導體激光器的直流調制
15.6 電流調制半導體激光器中的增益抑制和頻率啁啾
15.7 集成光電子學
習題
參考文獻
第16章 先進半導體激光器
16.0 引言
16.1 量子阱內的載流子（高級選題）
16.2 量子阱激光器的增益
16.3 分布反饋激光器
16.4 垂直腔表面發射半導體激光器
習題
參考文獻
第17章 光放大器
17.0 引言
17.1 半導體光放大器
17.2 摻鉺光纖放大器
17.3 放大自發輻射
17.4 光纖鏈路中的光放大
17.5 拉曼光放大器
習題
參考文獻
第18章 量子噪聲和壓縮態的經典處理
18.0 引言
18.1 不確定性原理與量子噪聲
18.2 光場的壓縮態
習題
參考文獻
附錄A 柱面坐標下的波動函數和貝塞爾函數
附錄B 階躍型圓形波導的精確解
附錄C 克拉默斯-克勒尼希（Kramers-Kroning）關系
附錄D 利用薄透鏡實現相干電磁場的變換
附錄E 費米能級和其溫度相關性
附錄F 立方 晶體中的電光效應
附錄G 功率單位與衰減單位的轉換關系
索引
前 言
光子學有時也稱為光電子學，該領域在過去的十年中持續蓬勃發展，這就需要對本書的最新一版（第五版）進行更新。新版本拓寬了理論基礎，也增加一些新的重要的內容。
本書保留了對基本原理進行系統和獨立完美介紹的傳統。第六版重點介紹了光通信和光電子技術中重要器件的物理原理和處理方法。本書既可作為工程和應用物理專業學生的教材或參考書，也可供在該領域從事實際工作的工程技術人員學習參考。
第六版反映了我們修改的兩個主要成果：①增加了與光電子與光通信技術發展相關的新課題（略去了一些不太重要的內容）；②精煉和修改第五版中已有內容。在修改的過程中，我們試圖使新版能適合于光通信領域的學生、工程師和科研工作者，他們有興趣學習如何產生和熟練應用光輻射；如何將這些知識應用于信息傳輸中光子器件的分析與設計。本書也吸收了更多專家與學者的寶貴意見。
這一版的主要新特點為：
1. 介紹了斯托克斯參數和邦加球用于表示雙折射光網絡的偏振態；
2. 用費馬原理導出了光線光束傳播和菲涅耳衍射積分；
3. 用矩陣方法處理光波在波導耦合腔中的傳播；
4. 用矩陣方法處理多腔標準具和多層膜結構；
5. 用矩陣方法處理鎖模激光器中的模耦合和超模；
6. 光纖中的色散和偏振模色散以及它們的補償問題。
7. 光纖中的非線性光學效應：自相位調制、交叉相位調制、受激布里淵散射（SBS）和受激拉曼散射（SRS），光四波混頻（FMX）和頻譜反轉（相位共軛）。
8. 電吸收和波導電光馬赫曾德調制器；
9. 多層周期介質、光纖布拉格光柵、光子晶體和布拉格反射波導；
10. 光放大器：半導體光放大器、摻鉺光纖放大器和拉曼放大器。
如前面的版本一樣，使用本書的學生要求具有電磁波理論的基礎知識并熟悉麥克斯韋方程以及電磁波在介質和波導中的傳播，同時最好對量子力學有一定的了解。
大量的數值例子用來幫助讀者構建理論與應用之間的橋梁。
作者感謝他們的學生、同事和許多專家學者，他們的寶貴意見已成為修改時的重要參考。
帕薩迪納，加利福尼亞 Amnon Yariv
圣巴巴拉，加利福尼亞 Poch Yeh
2006年6月
新書資訊