光纤光学--原理与应用

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本书从光的电磁理论出发，全面地论述了光在光纤中传输和传感的基本特性及应用。具体内容包括：均匀折射率和非均匀折射率光纤的传输理论（光线理论、波动理论、模耦合理论、非线性理论）；光纤的损耗、色散、偏振以及非线性特性；光纤设计，光纤的连接和处理，参数测量的基本方法；光纤有源和无源器件，各类特种光纤的简介；光纤在传输数据和图像、传感方面的应用，等等。[BR>本书可作为高等院校激光、光电子、光学仪器以及物理等专业的研究生教材，也可供上述专业的大学生和科技工作者学习和参考。

廖延彪，1957年毕业于武汉大学物理系物理专业。现为清华大学电子工程系退休教授，博士生导师。从事光纤传输和传感方面教学和研究工作30余年。承担并主持多项国家基金.航天基金.国家重大攻关项目.以及国家863重大项目。发表论文200余篇.编著《物理光学》，《光纤光学》，《偏振光学》、《光学原理与应用》、《光纤传感技术与应用》等。　　廖延彪及其所在的清华大学光纤传感研究室的研究内容涉及强度型、干涉型、偏振型以及波长型等各类传感器的基本理论及其关键技术。应用范围涉及电力行业的电流、电压、温度等参量的测量：石油化工行业的液位、温度、压力、水声、流量等参量的测量等。

第1章 光纤传输的基本理论[BR]　1.1 引言[BR]　1.2 均匀折射率光纤的光线理论[BR]　　1.2.1 子午光线的传播[BR]　　1.2.2 斜光线的传播[BR]　　1.2.3 光纤的弯曲[BR]　　1.2.4 光纤端面的倾斜效应[BR]　　1.2.5 圆锥形光纤[BR]　1.3 变折射率光纤的光线理论[BR]　　1.3.1 程函方程[BR]　　1.3.2 光线方程[BR]　　1.3.3 变折射率光纤中的光线分析[BR]　1.4 光波导的一般理论——正规光波导[BR]　　1.4.1 麦克斯韦方程组[BR]　　1.4.2 波动方程[BR]　　1.4.3 模式[BR]　　1.4.4 模式场的纵、横向分量[BR]　1.5 均匀折射率光纤的波动理论[BR]　　1.5.1 矢量模[BR]　　1.5.2 线偏振模与标量法[BR]　　1.5.3 二层均匀光纤[BR]　　1.5.4 电磁场分布图[BR]　1.6 变折射率光纤的波动理论[BR]　　1.6.1 引言[BR]　　1.6.2 平方律光纤的解析解[BR]　　1.6.3 级数近似解[BR]　1.7 均匀折射率单模光纤的分析[BR]　　1.7.1 引言[BR]　　1.7.2 基本性质[BR]　　1.7.3 功率分布_[BR]　1.8 变折射率单模光纤的分析[BR]　　1.8.1 等效平方律折射率光纤法[BR]　　1.8.2.等效阶跃折射率光纤法[BR]　1.9 非正规光波导的模耦合方程[BR]　　1.9.1 非正规光波导[BR]　　1.9.2 非正规光波导的模耦合方程(矢量模耦合方程)[BR]　思考题与习题[BR]　参考文献[BR]第2章 光纤的特性[BR]　2.1 引言[BR]　2.2 光纤的损耗[BR]　　2.2.1 吸收损耗[BR]　　2.2.2 散射损耗[BR]　2.3 光纤的色散[BR]　　2.3.1 概述[BR]　　2.3.2 多模色散[BR]　　2.3.3 波长色散[BR]　　2.3.4 各种色散大小的比较[BR]　2.4 单模光纤的设计[BR]　　2.4.1 引言[BR]　　2.4.2 截止条件[BR]　　2.4.3 等效阶跃折射率光纤[BR]　　2.4.4 色散特性[BR]　2.5 偏振保持光纤简介[BR]　　2.5.1 引言[BR]　　2.5.2 偏振保持光纤的结构类型[BR]　2.6 弹光效应[BR]　2.7 光纤中产生双折射的原因[BR]　　2.7.1 于芯的椭圆度引起的双折射[BR]　　2.7.2 应力引起的双折射[BR]　　2.7.3 弯曲引起的双折射[BR]　　2.7.4 扭曲引起的双折射[BR]　　2.7.5 外场引起的双折射[BR]　　2.7.6 减小双折射影响的特殊措施[BR]　2.8 偏振光在光纤中的传输[BR]　　2.8.1 偏振光的矩阵表示法——Jones矢量法[BR]　　2.8.2 Jones矩阵法在光纤中的应用[BR]　　2.8.3 单模光纤在外力作用下引起双折射效应的Jones矩阵[BR]　　2.8.4 Poincare球图示法[BR]　思考题与习题[BR]　参考文献[BR]第3章 光纤中的非线性效应[BR]　3.1 引言[BR]　3.2 基本原理[BR]　　3.2.1 非线性极化[BR]　　3.2.2 受激非弹性散射[BR]　　3.2.3 基本传输方程[BR]　　3.2.4 非线性脉冲传输[BR]　3.3 自相位调制[BR]　　3.3.1 非线性相移[BR]　　3.3.2 脉冲形状和初始啁啾的影响[BR]　3.4 光纤中的光孤子[BR]　　3.4.1 概述[BR]　　3.4.2 脉冲演化[BR]　　3.4.3 基态孤子[BR]　　3.4.4 暗孤子[BR]　3.5 交叉相位调制[BR]　3.6 受激拉曼散射[BR]　　3.6.1 拉曼增益谱[BR]　　3.6.2 拉曼阈值[BR]　　3.6.3 光纤拉曼散射的应用[BR]　3.7 受激布里渊散射[BR]　　3.7.1 概述[BR]　　3.7.2 布里渊增益谱[BR]　　3.7.3 受激布里渊散射的应用[BR]　3.8 四波混频[BR]　　3.8.1 四波混频原理[BR]　　3.8.2 多模光纤中的相位匹配[BR]　　3.8.3 单模光纤中的相位匹配[BR]　　3.8.4 双折射光纤中的相位匹配[BR]　思考题与习题[BR]　参考文献[BR]第4章 光纤的连接和处理[BR]　4.1 引言[BR]　4.2 光纤弯曲损耗[BR]　　4.2.1 光纤的宏弯损耗[BR]　　4.2.2 微弯引起的光纤损耗[BR]　4.3 光纤和光源的连接[BR]　　4.3.1 半导体激光器和光纤的连接[BR]　　4.3.2 半导体发光二极管和光纤的耦合[BR]　4.4 光纤和光纤的连接[BR]　　4.4.1 多模光纤和多模光纤的直接耦合[BR]　　4.4.2 单模光纤和单模光纤直接耦合[BR]　4.5 光纤端面的处理[BR]　　4.5.1 涂覆层剥除[BR]　　4.5.2 光纤端面制备[BR]　　4.5.3 光纤端面质量的检验[BR]　4.6 光纤的固定连接[BR]　　4.6.1 光纤对准调节[BR]　　4.6.2 光纤的固定[BR]　4.7 光纤熔接[BR]　　4.7.1 概述[BR]　　4.7.2 影响光纤熔接性能的因素[BR]　　4.7.3 光纤熔接中容易出现的问题与解决方法[BR]　4.8 侧边抛磨光纤[BR]　　4.8.1 引言[BR]　　4.8.2 侧边抛磨光纤的制备[BR]　　4.8.3 侧边抛磨光纤的应用[BR]　4.9 光纤的腐蚀[BR]　……[BR]第5章 特种光纤[BR]第6章 光纤特征参数的测量[BR]第7章 光纤无源及有源器件[BR]第8章 光纤传输数据和图像[BR]第9章 光纤传感器[BR]第10章 光纤设计和制造[BR]参考文献