光纖光學原理及應用（簡體書）

《21世紀高等學校規劃教材．電子信息：光纖光學原理及應用》以經典電磁場理論和近代光學為基礎，系統論述了光纖光學的基本原理、傳輸特性、設計方法、實現技術以及主要應用。具體內容包括：光纖光學的基本概念、重要參數、光學及物化特性；光波在均勻光纖和漸變光纖中傳輸的光線理論和波動理論；單模光纖的性質及分析方法；典型的光纖無源和有源器件分析與設計：光纖技術在通信和傳感領域的應用；典型的特種光纖及其應用；光纖光柵基礎知識、基本理論以及典型應用；光纖特徵參數測量方法及應用；光纖非線性效應理論及其典型應用等。
《21世紀高等學校規劃教材．電子信息：光纖光學原理及應用》理論應用並重，體系有所創新，內容系統全面，吸納最新成果（包括作者本人及合作者的科研成果），各章附小結、思考與習題；可作為高等學校光電子、激光、光學儀器、物理學、信息與通信技術等專業的研究生和本科生教材，也可作為從事光纖通信和光纖傳感技術的工程技術人員和其他相關專業人員的參考書。．

張偉剛教授，1993年3月畢業于哈爾濱工業大學物理系，獲理學碩士學位；2002年7月畢業于南開大學現代光學研究所，獲理學博士學位。現任南開大學教務處副處長，南開大學信息技術科學學院現代光學研究所教授，中國光學學會光電技術專業委員會委員，天津市光學學會理事、光電技術專業委員會副主任委員，中國光學學會會員，中國物理學會會員，曾擔任0ECC／COIN2004國際學術會議TPCM(Technology Program Committee Member)。

從事科研和教學工作20余年，承擔并作為骨干成員參加國家科技部863計劃課題、973計劃項目以及國家自然科學基金等10多項課題；獲省(部)級科技發明一等獎、二等獎各1項以及“優秀青年科技人才”稱號；發表學術論文70余篇，被SCI、EI、ISTP收錄40余篇；申請國家專利10多項，獲得專利6項。承擔并作為骨干成員參加國家級、省(部)級教學科研項目和教學改革立項6項，獲國家級教學成果二等獎1項，省部級教學優秀成果一等獎、二等獎和三等獎各1項；獲省(部)級教學科研成果二等獎l項；發表教學改革論文20余篇。

“光纖光學”名稱始見于20世紀50年代，是一門研究光波在光纖中傳輸及變換特性的科學，屬于光學的分支學科。光纖是一種介質圓柱光波導。
《光纖光學原理及應用(電子信息21世紀高等學校規劃教材)》(作者張偉剛)側重介紹常規光纖的基本理論及實際應用，并根據實際需要對新型光纖(特別是微結構光纖)進行必要的闡述，對光纖光學的原理及應用作較為全面的介紹，同時反映最新的光纖光學研究成果。
本書是在作者多年從事光纖光學科研與教學工作的基礎上編寫而成的，并得到國家自然科學基金(10974100、10674075、60577018)的資助。

第1章 光纖光學基礎
1．1 引言
1．2 光纖基本結構及分類
1．2．1 光纖基本結構
1．2．2 光纖典型分類
1．2．3 光纖拉制簡介
1．3 描述光纖的重要參量
1．3．1 光纖的數值孔徑
1．3．2 光纖的相對折射率差
1．3．3 光纖的歸一化頻率
1．4 光纖的光學與物化特性
1．4．1 光纖的特征參數
1．4．2 光纖的光學特性
1．4．3 光纖的物化特性
小結
思考與習題
第2章 光纖光學的基本理論
2．1 引言
2．2 光纖的光線理論
2．2．1 程函方程
2．2．2 光線方程
2．2．3 光線方程的應用
2．3 光纖的波動理論
2．3．1 麥克斯韋方程組
2．3．2 波動方程
2．3．3 亥姆霍茲方程
2．3．4 波導場方程
2．3．5 波導場的場解
小結
思考與習題
第3章 光纖的光線理論分析
3．1 引言。
3．2 均勻光纖的光線理論分析
3．2．1 均勻光纖中的光線種類
3．2．2 子午光線的傳輸分析
3．2．3 偏斜光線的傳輸分析
3．2．4 彎曲光纖的光線傳輸分析
3．2．5 斜端面光纖的光線傳輸分析
3．2．6 圓錐形光纖的光線傳輸分析
3．3 漸變光纖的光線理論分析
3．3．1 漸變光纖中的光線種類
3．3．2 漸變光纖的光線方程
3．3．3 漸變光纖的子午光線分析
3．3．4 漸變光纖的螺旋光線分析
小結
思考與習題
第4章 光纖的波動理論分析
4．1 引言
4．2 均勻光纖的波動理論分析
4．2．1 徑向場方程形式
4．2．2 本征解的選取
4．2．3 模式及其分類
4．2．4 模式本征值
4．2．5 色散曲線與單模條件
4．2．6 弱導光纖與線偏振模
4．2．7 均勻光纖電磁場分布圖
4．3 漸變光纖的波動理論分析
4．3．1 基本方程
4．3．2 平方律光纖解析法
4．3．3 WKB分析法
4．3．4 級數近似法
小結
思考與習題
第5章 單模光纖的性質及分析
5．1 引言
5．2 均勻單模光纖分析
5．2．1 模場精確分析
5．2．2 模場近似分析
5．2．3 功率分布分析
5．3 漸變單模光纖分析
5．3．1 等效階躍型光纖法
5．3．2 等效平方律光纖法
5．4 單模光纖的雙折射
5．4．1 光纖雙折射類型
5．4．2 典型本征雙折射
5．4．3 典型感應雙折射
小結
思考與習題
第6章 光纖無源和有源器件
6．1 引言
6．2 光纖無源器件分析
6．2．1 光纖耦合器
6．2．2 光纖偏振器
6．2．3 光纖濾波器
6．2．4 光纖隔離器
6．2．5 光纖衰減器
6．2．6 光纖開關
6．2．7 光纖連接器
6．3 光纖有源器件分析
6．3．1 光纖激光器
6．3．2 光纖放大器
6．4 光纖器件發展分析
6．4．1 光纖無源器件發展分析
6．4．2 光纖有源器件發展分析
6．4．3 光纖器件技術研究方向
小結
思考與習題
第7章 光纖技術及其應用
7．1 引言
7．2 光纖通信技術
7．2．1 光纖通信原理
7．2．2 光纖通信系統
7．2．3 多信道復用技術
7．2．4 全光纖oWDM通信系統
7．2．5 光纖通信網
7．3 光纖傳感技術
7．3．1 光纖傳感原理
7．3．2 光纖傳感器建模
7．3．3 光纖傳感器
7．3．4 光纖傳感網
7．4 典型光纖傳感器
7．4．1 強度型光纖傳感器
7．4．2 干涉型光纖傳感器
7．4．3 微結構光纖傳感器
7．5 特種光纖及其應用
7．5．1 摻雜光纖及其應用
7．5．2 塑料光纖及其應用
7．5．3 紅外光纖及其應用
7．5．4 紫外光纖及其應用
7．5．5 敏化光纖及其應用
小結
思考與習題
第8章 光纖光柵及其應用
8．1 引言
8．2 光纖光柵基礎
8．2．1 光纖光柵基本類型
8．2．2 折射率分布與反射譜
8．2．3 光纖光柵制作技術
8．3 光纖光柵理論
8．3．1 光纖光柵典型理論
8．3．2 光纖光柵基本性質
8．3．3 傳感解調關聯理論
8．4 光纖光柵的應用
8．4．1 光纖光柵在通信領域的應用
8．4．2 光纖光柵在傳感領域的應用
8．4．3 光纖光柵及器件的研究方向
小結
思考與習題
第9章 光纖特征參數的測量
9．1 引言
9．2 光纖測量常用儀器
9．2．1 光源
9．2．2 光纖熔接機
9．2．3 光譜分析儀
9．2．4 光功率計
9．2．5 光波長計
9．2．6 光時域反射計
9．3 光纖幾何參數測量
9．3．1 幾何特征參數
9．3．2 測量注入條件
9．3．3 典型測量方法
9．4 光纖折射率分布測量
9．4．1 折射近場法
9．4．2 近場掃描法
9．5 光纖數值孔徑測量
9．5．1 遠場強度有效數值孔徑
9．5．2 典型測量方法
9．6 光纖衰減測量
9．6．1 光纖衰減機理
9．6．2 典型測量方法
9．7 光纖色散測量
9．7．1 光纖色散機理
9．7．2 典型測量方法
9．8 光纖模場直徑測量
9．8．1 模場直徑定義
9．8．2 典型測量方法
9．9 高雙折射光纖拍長測量
9．9．1 光纖拍長定義
9．9．2 典型測量方法
小結
思考與習題
第10章 光纖非線性效應及其應用
10．1 引言
10．2 光纖非線性效應
10．2．1 光纖中的非線性效率
10．2．2 光纖的非線性特性
10．3 光脈沖傳輸方程
10．3．1 非線性介質中的波動方程
10．3．2 分析法推導光脈沖傳輸方程
10．3．3 雜湊法推導光脈沖傳輸方程
10．3．4 光脈沖傳輸方程的簡化形式
10．4 光纖光孤子及其應用
10．4．1 光纖中的光孤子
10．4．2 光纖中光孤子的傳輸
10．4．3 光孤子通信關鍵技術
10．4．4 光孤子通信應用展望
小結
思考與習題
主要參考文獻
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