光纤光学(第4版)
教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材!清华大学电子工程系经典教材!

作者:廖延彪、黎敏、夏历

丛书名:高等学校电子信息类专业系列教材·新形态教材

定价:69元

印次:4-1

ISBN:9787302677758

出版日期:2024.12.01

印刷日期:2024.12.04

图书责编:盛东亮

图书分类:教材

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"本书从光的电磁理论出发,全面论述光在光纤中传输和传感的基本特性及其应用。全书共8章,分为 光纤理论和特性、光纤技术和器件、光纤的应用三部分,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、耦合模理论及非线性理论); 光纤的数值分析方法; 光纤的损耗、色散、偏 振以及非线性特性; 光纤设计、光纤的连接和处理以及参数测量的基本方法; 光纤有源和无源器件; 各类 特种光纤; 光纤在传输数据、能量、图像及传感方面的应用等。 本书可作为普通高校光电信息科学与工程、电子信息工程、电子科学与技术、应用物理等相关专业的 本科生及研究生的教材,也可作为从事光电科研工作的工程技术人员的参考书。"

"廖延彪 毕业于武汉大学物理系,现为清华大学电子工程系教授,博士生导师。从事光纤传输和传感方面教学和研究工作50余年;承担国家重大攻关项目、国家“863”计划重大项目、国家自然科学基金等多项课题;发表学术论文200余篇,已出版《物理光学》《光纤光学》《偏振光学》等图书8部,参与编写《光学手册》《光子学——技术与应用》等大型工具书。黎敏 毕业于清华大学电子工程系,现为武汉理工大学物理系教授,博士生导师。从事光纤与微纳光传感领域的教学与研究工作。主讲“光纤光学”和“光纤传感技术”等课程;承担国家自然科学基金、国家重点研发计划、省部级及校企合作项目多项;发表学术论文50余篇,已出版《光纤传感器及其应用技术》等图书5部。夏历 毕业于清华大学电子工程系,现为华中科技大学光学与电子信息学院教授,博士生导师。长期致力于光纤传感器与传感光纤光源的设计,传感微结构、化学与生物传感器的设计,光纤传感网络设计等,并深入研究光纤传感技术在国家电网、医疗、航天领域的系列应用。已发表学术论文超过100篇。 "

前言 本书第3版于2021年出版,在这期间,光纤理论、应用与产业都保持着极高的发展和推陈出新的速度,为了能够适应光纤技术的发展,需要对《光纤光学》(第3版)做相应的修订。 近年来,光纤理论和光纤结构有重要进展。光子晶体光纤的出现为光纤传输理论翻开了新的一页: 光波在光纤中传输时有禁带和导带之分; 在很宽的波段实现单模传输; 高非线性、强双折射等许多新特性出现。在光纤结构的进展方面,出现了构成光子晶体光纤的多孔/多层结构、用于光纤激光器的双包层光纤、用于能量传输的反谐振光纤和纳米光纤等,突破了折射率为阶跃或渐变的纤芯包层常规结构。这些变化使弱导近似不再适用,同时伴随着计算能力的不断提升,引入数值计算方法成为必然的趋势。在光纤传感应用的广度和深度均持续进展,分布式传感技术逐步成为工程应用的主力类型,尤其是分布式声传感技术,已实现了跨洋海缆的验证; 而光子晶体光纤、纳米光纤、保圆光纤等新型光纤的新传感应用问世,这些进展在本书修订后均有所反映,尤其是对于光纤理论分析与设计的数值计算方法做了全面的充实,并配套了视频讲解。 本书第4版仍然继承了第3版的主要特色: 在选材上注重突出基本概念,理论与实际并重,力求反映最新成果,注重系统性与完整性。本书对公式的数学推导过程从略,以突出对物理意义的阐述。在传输特性方面,着重讨论光纤的偏振特性,以及光纤传感机理; 为适应光纤理论的发展,完善了光纤设计理论体系中相关数值计算方法的补充,在第3版光纤传输基本理论篇中增加数值分析方法基础上,补充了光子晶体光纤、微纳光纤和相关特种传感器的数值计算和设计案例。本书较全面地介绍各类特种光纤...

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第一部分光纤理论和特性

第1章光纤传输的基本理论

微课视频: 89分钟

1.1引言

1.2光纤的光线理论

1.2.1均匀折射率光纤的光线理论

1.2.2变折射率光纤的光线理论

1.3光纤的波动理论

1.3.1光波导的一般理论——正规光波导

1.3.2均匀折射率光纤的波动理论

1.3.3变折射率光纤的波动理论

1.4光纤的数值分析方法

1.4.1传输矩阵法(TMM)

1.4.2多极展开法(MEM)

1.4.3有限元法(FEM)

1.4.4平面波法(PWM)

1.4.5时域有限差分法(FDTD)

1.5偏振光在光纤中的传输

1.5.1偏振光的矩阵表示法——Jones矢量法

1.5.2Jones矩阵法在光纤中的应用

1.5.3单模光纤在外力作用下引起双折射效应的Jones矩阵

1.5.4Poincaré球图示法

1.6均匀折射率单模光纤的分析

1.6.1引言

1.6.2基本性质

1.6.3功率分布

1.7非正规光波导的模耦合方程

1.7.1非正规光波导

1.7.2非正规光波导的模耦合方程(矢量模耦合方程)

思考题与习题

第2章光纤的特性

微课视频: 15分钟

2.1引言

2.2光纤的损耗

2.2.1吸收损耗

2.2.2散射损耗

2.2.3弯曲损耗

2.3光纤的色散

2.3.1概述

2.3.2模式色散

2.3.3波长色散

2... 查看详情

"本书从光的电磁理论出发,全面论述了光在光纤中传输的基本特性及其传感应用,适合作为普通高校光电信息科学与工程、电子科学与技术、电子信息工程及物理类相关专业的本科生及研究生教材。
体系完整  本书较全面地介绍了光纤光学的知识体系,涵盖光纤理论和特性、光纤技术和器件、光纤的工程应用。
侧重基础  本书注重对光纤光学的基本概念、理论分析结果及其物理意义的阐述。
兼顾发展  本书较全面地概括了光纤的**发展及前沿科学技术成果。
学以致用  本书较全面地介绍了光纤的主要工程应用,分析其基本原理及关键技术问题,并给出了应用实例及典型参数。
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