目录

第1章光纤结构与基本表征

1.1引言

1.1.1光纤光学发展史

1.1.2光纤技术的应用

1.2光纤的基本结构及类型

1.2.1光纤的基本结构

1.2.2光纤的典型分类

1.3光纤的特征参数

1.4光纤制备

1.5总结

思考题与习题1

参考文献

第2章光纤传输的基本理论与分析

2.1光波导的一般理论

2.1.1麦克斯韦方程组

2.1.2电矢量与磁矢量分离： 波动方程

2.1.3时间和空间坐标分离： 亥姆霍兹方程

课后拓展

2.2均匀折射率光纤的光线理论与特性

2.2.1子午光线的传播

2.2.2斜光线的传播

2.2.3光纤的弯曲

2.2.4光纤端面的倾斜效应

2.2.5圆锥形光纤

课后拓展

2.3变折射率光纤的光线理论与轨迹

2.3.1程函方程和光线方程

2.3.2变折射率光纤中的光线理论与特性

2.4均匀折射率光纤的波动理论与模场特性

2.4.1模式及模式场

2.4.2阶跃型折射率光纤的模式分析

2.4.3均匀折射率单模光纤分析

课后拓展

2.5变折射率光纤的波动理论

2.5.1波导场方程

2.5.2平方律光纤的解析解

2.5.3WKB分析法

2.5.4级数近似法

2.5.5变折射率单模光纤分析

课后拓展

2.6非正规光波导的模耦合理论

2.6.1非正规光波导

2.6.2非正规光波导的模耦合方程

2.6.3双向模耦合方程的微扰解

课后拓展

2.7总结

课程实践

思考题与习题2

参考文献

第3章光纤的特性

3.1光纤的损耗

3.1.1吸收损耗

3.1.2散射损耗

3.1.3弯曲损耗

3.2光纤的色散

3.2.1概述

3.2.2材料色散

3.2.3波导色散

3.2.4模式色散

3.2.5偏振色散

3.2.6典型单模光纤特性及其折射率分布

3.2.7光脉冲在光纤中的传输及色散补偿

课后拓展

3.3光纤中的双折射

3.3.1纤芯的椭圆度引起的双折射

3.3.2应力引起的双折射

3.3.3弯曲引起的双折射

3.3.4扭曲引起的双折射

3.3.5外场引起的双折射

3.3.6减小双折射影响的特殊措施

3.4光纤中的非线性效应

3.4.1基本概念及传输方程

3.4.2几种常见的非线性效应

3.4.3光纤中的光孤子

3.4.4光纤中非线性效应的应用

课后拓展

3.5总结

课程实践

思考题与习题3

参考文献

第4章光纤系统的连接与纤上工艺

4.1光纤和光纤的直接耦合

4.1.1多模光纤和多模光纤直接耦合损耗

4.1.2单模光纤和单模光纤直接耦合损耗

4.1.3模场匹配器

4.2光纤和光纤的连接方法

4.2.1固定连接

4.2.2活动头连接

4.3光纤和光纤之间的光学耦合

4.3.1光束变换准则

4.3.2透镜耦合

课后拓展

4.4光纤和光源的耦合

4.4.1半导体激光器和光纤的耦合

4.4.2发光二极管和光纤的耦合

4.4.3固体激光器和光纤的耦合

课后拓展

4.5光纤纤上工艺

4.5.1光纤熔接

4.5.2光纤拉锥

4.5.3光纤腐蚀

4.6总结

课程实践

思考题与习题4

参考文献

第5章特种光纤

5.1聚合物光纤

5.1.1聚合物光纤种类和材料

5.1.2聚合物光纤特性及应用

5.2红外光纤与紫外光纤

5.2.1红外光纤

5.2.2紫外光纤

5.3光子晶体光纤

5.3.1光子晶体光纤原理

5.3.2光子晶体光纤特性

5.3.3光子晶体光纤应用

课后拓展

5.4微纳光纤

5.4.1微纳光纤的特性

5.4.2微纳光纤的制备技术

5.4.3微纳光纤的应用

5.5双包层光纤

5.6增敏和去敏光纤

5.6.1对辐射增敏和去敏光纤

5.6.2磁敏光纤

5.7稀土掺杂光纤

5.8其他特种光纤

5.9总结

课程实践

思考题与习题5

参考文献

第6章光纤无源器件

6.1光纤自聚焦透镜

6.1.1自聚焦透镜的成像特性

6.1.2自聚焦透镜的典型应用

6.2光纤耦合器

6.2.1横向模式耦合理论

6.2.2光纤耦合器特性

6.3光纤隔离器与光纤环形器

6.3.1光纤隔离器

课后拓展

6.3.2光纤环形器

6.4光纤滤波器

6.4.1马赫曾德尔光纤滤波器

6.4.2单OC(耦合器)光纤环形腔滤波器

6.4.3法里布珀罗光纤滤波器

6.5光纤调制器

6.6光纤光栅

6.6.1引言

6.6.2光纤光栅的分类

6.6.3光纤布拉格光栅的模式耦合理论和反射谱分析

6.6.4光纤光栅的主要应用

6.7总结

课程实践

思考题与习题6

参考文献

第7章光纤激光器

7.1光纤激光基本原理

7.1.1光纤激光器组成与激光产生原理

7.1.2光纤型光学谐振腔及输出模式

7.1.3光纤激光器的泵浦方式

7.1.4横向及纵向模式控制方法

7.2掺铒光纤激光器

7.2.1掺铒光纤振荡器

7.2.2掺铒光纤放大器

7.3掺镱光纤激光器

7.3.1掺镱光纤激光器及其功率提升

7.3.2双包层掺镱光纤激光器性能分析

7.4超快脉冲光纤激光器

课后拓展

7.5其他类型光纤激光器

7.6总结

课程实践

思考题与习题7

参考文献

第8章现代典型光纤系统

8.1光纤通信系统

8.1.1光纤通信系统组成

8.1.2光源与光放大技术

8.1.3光纤光缆和信道复用技术

8.1.4光接收技术

8.1.5光纤通信系统发展方向

8.2光纤传感系统

8.2.1干涉型光纤传感系统

8.2.2光纤陀螺

8.2.3分布式光纤传感器

8.2.4光纤成像系统

课后拓展

8.2.5微纳光纤传感器

8.3高功率光纤激光光源

8.3.1高功率光纤激光技术及光源系统

8.3.2在智能制造中的应用

8.3.3在国防中的应用

8.3.4其他领域应用

8.4总结

思考题与习题8

参考文献