光波導理論（第2版）

緒論1
第1章　光波導的一般理論4
1.1光頻的麥克斯韋方程4
1.2亥姆霍茲方程6
1.3光場縱向分量與橫向分量的關系6
習題7
第2章　正規(guī)光波導8
2.1模式的概念8
2.2模式場的縱向分量與橫向分量的關系11
2.3模式的分類12
2.3.1光波導中不可能存在TEM模13
2.3.2TE模13
2.3.3TM模13
2.3.4混合模式HE與EH模13
2.4正向模與反向模的關系14
2.5模式的正交性14
2.6傳輸常數(shù)的積分表達式16
習題18
第3章　均勻光波導19
3.1概述19
3.2平面光波導20
3.2.1模式場21
3.2.2特征方程24
3.2.3截止條件. 單模傳輸及遠離截止頻率的情形26
3.3圓均勻光波導27
3.3.1概述 27
3.3.2線偏振模與標量法31
3.4二層圓均勻光波導（階躍光纖）34
3.4.1矢量法35
3.4.2標量法51
3.5多層圓均勻光波導58
3.5.1矢量法58
3.5.2標量法60
習題64
第4章　正規(guī)光波導的傳輸特性67
4.1概述67
4.2群時延70
4.3脈沖展寬與色散72
4.3.1高斯脈沖展寬73
4.3.2群相移77
4.3.3輸入NRZ碼的情形78
4.3.4更一般的脈沖展寬的概念81
4.3.5色散的定量描述81
4.3.6色散對于傳輸系統(tǒng)速率的限制83
4.3.7色散補償84
4.4高階色散與基本傳輸方程84
4.4.1高階色散84
4.4.2基本傳輸方程86
4.4.3偏振模色散87
4.5二層圓光波導的傳輸特性（單模光纖的傳輸特性）87
4.5.1歸一化傳輸常數(shù)b87
4.5.2群延遲87
4.5.3色散89
4.6多層圓均勻光波導的傳輸特性92
4.6.1基于歸一化傳輸常數(shù)b的分析方法92
4.6.2基于矢量法的分析方法94
習題95
第5章　圓非均勻光波導98
5.1概述98
5.1.1波動方程98
5.1.2縱向分量與橫向分量的關系99
5.1.3矢量模99
5.1.4線偏振模（LP模）與標量法99
5.2平方律圓光波導100
5.2.1直角坐標系法101
5.2.2柱坐標系解法103
5.3高斯近似法106
5.3.1基本思路107
5.3.2具體做法108
5.4級數(shù)解法110
5.5Galerkin方法115
習題117
第6章　非正規(guī)光波導119
6.1概述119
6.2正規(guī)光波導的輻射模與空間過渡態(tài)123
6.3弱導緩變光波導的模式耦合124
6.4矢量模耦合方程126
6.5光纖光柵129
6.6突變光波導——光纖對接133
習題137
第7章　非圓光波導139
7.1非圓光波導與雙折射139
7.1.1非圓光波導的有關概念139
7.1.2雙折射現(xiàn)象141
7.2非圓均勻光波導144
7.2.1一般解法（微擾法）144
7.2.2二層非圓光波導146
7.2.3橢圓芯階躍光纖147
7.3非圓非均勻光波導149
7.3.1無限延伸平方律橢圓光波導的標量解法（此段相當于求）149
7.3.2求Δβ的微擾法151
7.4偏振態(tài)演化的概念153
7.4.1概述153
7.4.2偏振態(tài)的概念155
7.4.3無損光波導的傳輸矩陣158
7.4.4密勒矩陣159
7.4.5主軸160
7.5任意坐標系下非圓正規(guī)光波導的一般解162
7.6非圓非正規(guī)光波導中偏振態(tài)的演化168
7.6.1偏振模耦合時的傳輸矩陣168
7.6.2偏振模耦合系數(shù)與折射率分布之關系169
7.6.3非圓非正規(guī)光波導的偏振主軸172
7.6.4雙折射矢量173
7.6.5線雙折射和圓雙折射175
7.7偏振模色散176
7.8偏振模色散對光信號脈沖波形的影響184
7.8.1與0垂直的情形185
7.8.2更一般的情形186
習題188
第8章　兩光波導的橫向耦合190
8.1正規(guī)光波導的橫向模式耦合190
8.1.1模式耦合方程190
8.1.2耦合波的特性194
8.1.3用極化電流概念推導模耦合系數(shù)196
8.1.4兩正圓光纖的橫向耦合198
8.2緩變非正規(guī)型橫向耦合200
8.2.1兩正規(guī)光波導的緩變耦合201
8.2.2兩緩變光波導的橫向耦合202
8.3光纖耦合器和MachZehnder干涉儀205
8.3.1光纖耦合器的傳輸矩陣205
8.3.2光纖耦合器的性能參數(shù)207
8.3.3光纖MachZehnder干涉儀208
8.4無源光纖環(huán)210
8.4.1薩格奈克光纖環(huán)210
8.4.2光纖環(huán)形腔212
習題216
第9章　光纖的傳輸損耗218
9.1概述218
9.2材料損耗220
9.2.1本征吸收220
9.2.2瑞利散射221
9.2.3有害雜質(zhì)吸收222
9.3波導損耗223
9.3.1模式損耗223
9.3.2模耦合損耗223
9.3.3工藝缺陷225
習題226
參考文獻228