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光纤光学原理及应用(第二版)

提供课件,天津市教学名师,光电技术专业委员委员,南开大学张伟刚教授倾力奉献 理论应用并重、体系创新,内容系统全面,吸纳最新成果

作者:张伟刚
定价:49
印次:2-4
ISBN:9787302478010
出版日期:2017.11.01
印刷日期:2023.01.03

本书以经典电磁场理论和近代光学为基础,系统论述了光纤光学的基本原理、传输特性、设计方法、实现技术及主要应用。全书共12章,具体内容包括: 光纤光学的基本概念、重要参数、光学及物化特性,光波在均匀光纤和渐变光纤中传输的光线理论和波动理论,单模光纤、微结构光纤的分类、特性、分析方法及典型设计,典型的光纤无源和有源器件分析、设计及器件发展分析,光纤光栅基本概念、关键因素、基本理论以及典型应用,光纤器件的设计方法和强度型、干涉型及微结构器件的研制,代表性特种光纤及其应用,光纤技术及其发展在通信和传感领域的典型应用,光纤拉制、处理及器件研制新技术,光纤特征参数测量方法及应用; 光纤非线性效应理论及其典型应用等。 本书体系内容具有创新性,理论与应用并重,引入科研方法,吸纳最新成果(包括作者本人及合作者的科研成果),各章附小结、思考与习题。本书可作为高等学校光电子、激光、光学仪器、物理学、信息与通信技术等专业的研究生和本科生教材,也可作为从事光纤通信和光纤传感技术的工程技术人员和其他相关专业人员的参考书。

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《光纤光学原理及应用》自2012年9月第1版出版以来,已在南开大学等高校作为教材使用了10个学期。本书的编著与出版也是科研成果转化为教材内容、科研与教学有机结合的一种有益尝试。在多年的光纤光学教学实践中,我们不断向学界前辈请教并与同行密切交流,也得到了专业教师、高校学生以及相关领域科技工作者的诸多关心和大力支持,使得本书内容不断充实和提高,作者在此深表敬意和感谢! 作者应清华大学出版社的邀请,根据学科发展和教材实际需求,在吸纳相关意见和建议的基础上,对《光纤光学原理及应用》进行修改再版。与第1版相比,第2版在纲目设计、篇章内容、典型实例、应用分析等方面进行了重新梳理、调整和补充,形成了全新的体系和结构,力求突出“体系内容创新、理论应用并重、引入科研方法、吸纳最新成果”的新特色,为读者提供最新的科研案例及研究思路,促进光纤光学领域的课题研究以及专业学习绩效的提高。本书第2版有关修改内容简述如下: (1) 将第1版的10章增加为12章,增加的两章分别为“微结构光纤特性及分析”和“光纤器件设计及研制”; 同时,第2版调整了章节顺序,使其知识体系符合内在的逻辑自洽性。 (2) 根据新的纲目设计对部分篇章内容进行了调整,如将第1版“第7章 光纤技术及其应用”的“7.4 典型光纤传感器”和“7.5 特种光纤及其应用”调整为第2版“第9章 光纤器件设计及研制”的“9.3 典型光纤器件研制”和“9.4 特种光纤及其应用”。 (3) 根据第2版“第10章 光纤技术及其应用”的需要,增加了“10.4 光纤新技术简介”,从光纤拉制、光纤处理和光纤器件研制3个角度简要介绍了光纤新技术。 (4) 根据第2版的章节编排需要,增加了器件图片及实例分析,并引入专业科研设计和分析方法,以促进读者发现问题、分析并解决问题能力的提升。 (5) 光纤光学技术涉及较多专业缩略语,为行文简便,本书将相关缩略语在书后统一给出,而不在正文中一一注出其英文原形。 (6) 第2版的内容面向不同层面的读者,试图满足对光纤光学的专业知识学习、科研方法掌握、光纤课题研究以及工程应用实践等的不同需求,并努力使各方(如专业教师、高校学生以及相关领域科技工作者、科技管理人员等)学习或参考后均能有所裨益。 (7) 第2版对主要参考文献和英文缩略语进行了增补,对行文中的不当表述及插图进行了删减、更正和补充。 第2版全书共12章,第1章介绍光纤光学的基本概念、重要参数、光学及物化特性,第2章阐述光纤光学的基本理论及其分析思路,第3章和第4章分别阐述均匀、渐变光纤的光线理论和波动理论分析方法及典型应用,第5章阐述均匀、渐变单模光纤的性质及分析方法,第6章阐述微结构光纤的结构、特点、分类、分析方法及典型设计,第7章阐述典型的光纤无源和有源器件设计及应用,第8章阐述光纤光栅基础知识、基本理论以及典型应用,第9章阐述光纤器件的设计步骤、设计方法、研制过程以及代表性的特种光纤及其应用,第10章阐述光纤技术在通信和传感领域的应用并简介光纤新技术,第11章阐述光纤特征参数的测量方法及其应用,第12章阐述光纤非线性效应理论及其典型应用。 本书的修订和增补工作全部由作者负责,并得到教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会重点项目“将科研方法引入光电信息专业课程的研究性教学方法探索与实践”的资助。在修改再版过程中,得到了清华大学出版社刘向威博士的大力支持,南开大学严铁毅副教授协助整理了补充资料,北京大学张严昕提出修改意见并校对全书,作者的学生耿鹏程、陈雷、王标、李晓兰、白志勇、高社成、王丽、王松、张芸山、于琳、魏石磊、薛晓琳、周权、张莉瑜、李新宇、李艳萍等以及参加本课程学习的同学提供了有益建议,在此一并表示衷心感谢。 限于作者水平,书中可能存在不足之处,敬请读者批评指正。 张伟刚2017年5月于南开园

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  • 书以经典电磁场理论和近代光学为基础,系统论述了光纤光学的基本原理、传输特性、设计方法、实现技术以及主要应用。具体内容包括:光纤光学的基本概念、重要参数、光学及物化特性;光波在均匀光纤和渐变光纤中传输的光线理论和波动理论;单模光纤的性质及分析方法;典型的光纤无源和有源器件分析与设计;光纤技术在通信和传感领域的应用;典型的特种光纤(包括微结构光纤)及其应用;光纤光栅基础知识、基本理论以及典型应用;光纤特征参数测量方法及应用;光纤非线性效应理论及其典型应用等。
  • 书以经典电磁场理论和近代光学为基础,系统论述了光纤光学的基本原理、传输特性、设计方法、实现技术以及主要应用。具体内容包括:光纤光学的基本概念、重要参数、光学及物化特性;光波在均匀光纤和渐变光纤中传输的光线理论和波动理论;单模光纤的性质及分析方法;典型的光纤无源和有源器件分析与设计;光纤技术在通信和传感领域的应用;典型的特种光纤(包括微结构光纤)及其应用;光纤光栅基础知识、基本理论以及典型应用;光纤特征参数测量方法及应用;光纤非线性效应理论及其典型应用等。
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  • 目录

    第1章光纤光学基础

    1.1引言

    1.2光纤基本结构及分类

    1.2.1光纤基本结构

    1.2.2光纤典型分类

    1.2.3光纤拉制简介

    1.3光纤的重要参量

    1.3.1光纤的数值孔径

    1.3.2光纤的相对折射率差

    1.3.3光纤的归一化频率

    1.4光纤的光学与物化特性

    1.4.1光纤的特征参数

    1.4.2光纤的光学特性

    1.4.3光纤的物化特性

    小结

    思考与习题

    第2章光纤光学的基本理论

    2.1引言

    2.2光纤的光线理论

    2.2.1程函方程

    2.2.2光线方程

    2.2.3光线方程的应用

    2.3光纤的波动理论

    2.3.1麦克斯韦方程组

    2.3.2波动方程

    2.3.3亥姆霍兹方程

    2.3.4波导场方程

    2.3.5波导场的场解

    小结

    思考与习题

    第3章光纤的光线理论分析

    3.1引言

    3.2均匀光纤的光线理论分析

    3.2.1均匀光纤中的光线种类

    3.2.2子午光线的传输分析

    3.2.3偏斜光线的传输分析

    3.2.4弯曲光纤的光线传输分析

    3.2.5斜端面光纤的光线传输分析

    3.2.6圆锥形光纤的光线传输分析

    3.3渐变光纤的光线理论分析

    3.3.1渐变光纤中的光线种类

    3.3.2渐变光纤的光线方程

    3.3.3渐变光纤的子午光线分析

    3.3.4渐变光纤的螺旋光线分析

    小结

    思考与习题

    第...

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