光信息科学与技术是当今最活跃的科学技术领域之一,也是最活跃的信息技术领域之一。如果说20世纪是电子时代, 那么21世纪将是光子时代。与电子技术相比,光信息技术已经在信息检测、信息传输与信息显示等领域占据上风。在信息处理和信息存储方面,虽然光还不及电,但随着最新物理原理的引入,如量子光学、慢光以及T赫兹波等,光信息技术发展势头迅猛,大有与电技术并驾齐驱之势。
光信息的传输是光信息科学与技术的一个重要分支,它的基础是各种介质光波导。研究光在介质光波导中传输的基础理论的学科分支就是导波光学。导波光学的发展与其他相关学科(如光纤通信、光纤传感、全光信号处理、激光技术等)的发展是相辅相成、相互促进的。导波光学为这些学科的发展奠定了理论基础,而后者的发展又在不断丰富和完善导波光学的内容。因此,学习导波光学的理论,对于全面掌握光信息科学与技术是至关重要的。
本书作为光信息科学与技术专业系列教材之一,系统地讲述了光波导的基本概念和基本理论。第2章是其他各章的理论基础,重点介绍了介质光波导的电磁波理论、射线光学理论和模式的概念。第3~6章分别讨论了平面光波导、金属包层平板介质波导、矩形介质波导和圆光波导中光的传播特性。第7章讲述了光波导的横向耦合,包括横向模耦合和光束耦合。第8章讲述了光在非正规光波导中的耦合理论,重点讨论了光纤光栅和光纤对接问题。本书十分注重与先修课程和后续课程的衔接,力求做到通俗易懂。
本书是作者根据近十年来的教学讲义写成,在编写过程中,得到了吴重庆教授、佘守宪教授的指导,特别是吴重庆教授在百忙中阅读了全部书稿,并提出了宝贵的修改意见,在这里谨向他们表示衷心地感谢。
限于编者水平,书中不妥之处在所难免,希望读者指正。
作者2010年4月
