前言 随着激光的问世，古老的光学已化分出众多的分支，光纤光学是其中之一。光纤光学是研究光导纤维的光学特性及其应用的一门学科。光纤光学这一术语出现于20世纪50年代，随着光纤技术的迅速发展，尤其是光纤通信的广泛应用，这个新分支的内容愈来愈丰富。光纤光学的研究对象——光导纤维——的特点是它的有界性： 光波在光纤中横向受边界限制，纵向可无限延伸，因而其光学特性和大块媒质的光学特性有很大差别，有的特性仍在研究中。本书是在10年前出版的《光纤光学》（清华大学出版社）一书的基础上修改扩充而成的，目的是结合近10年的发展对光纤光学的原理及应用做一较全面的介绍。 全书共有10章，可分为3部分。第一部分包括第1~3章，主要讨论光纤中光波传输的光线理论和波动理论，光纤传输的非线性理论，光纤的损耗、色散和偏振特性。光纤的模式理论和模耦合理论与大块媒质中的光传输理论有很大差别，其计算过程又很繁杂。为使读者对其物理模型有一较清楚的了解，而又不必花过多精力用于数学推导过程中，本书对公式的数学推导过程从略，但突出对物理意义的阐述。此外，对光纤中的偏振特性讨论较为详细，这是使用光纤所需要的。第二部分包括第4~6和10章，较全面地介绍了各类特种光纤，光纤连接和处理的方法，以及光纤参数的测试方法，其中对于变折射率光纤作为成像元件在光纤系统中的应用和光纤的模色散测量方法进行了较全面的介绍。它有助于读者正确地选用合适的光纤以满足工作需要。第三部分包括第7~9章。较全面地介绍了由光纤构成的，或不是由光纤构成但对光纤系统有重要价值的各种有源和无源光纤器件，以及各种光纤传感器。这部分重点是介绍实际应用中要掌握的一些基本特性。 在此有必要说明一点，本书所讨论的模式理论和模耦合理论只是对光波导问题做了唯像的描述，它只需经典场论。虽然，模式理论推动了当今光纤技术和集成光学技术的发展。但是，这一理论未涉及导波光的物理本质。导波光的许多更深入的问题，用模式理论无法解释。例如，在光纤这样一个很有限的空间内，导波光遵守光线光学的规律（甚至比普通光波遵守得更好），在光纤中传输很长距离而衍射损耗很小； 导波光量子的寿命和稳定性等问题。这些关于光导波本质问题的探讨，必须采用量子理论。这已超出本书范围，故未涉及。实际上，这方面的研究成果尚不多见。 本书既可作为教材，也可作为科技工作者的参考书。作为教材，书中内容可按教学大纲有所取舍。其中第1、2、7、9章，光纤中光波传输的光线理论和波动理论，光纤的特性，光纤无源及有源器件，光纤传感器等可作为基本内容，重点讲述。第5、6章，可作为一般了解内容，仅做简要介绍； 第3章，光纤中的非线性效应，视各校教学大纲不同，可有不同安排： 重点讲述，简要介绍，或删除不讲； 而第4、8、10章，可作为自学内容，目的是扩大眼界。建议教师课上以讲清楚物理概念为主，使学生了解光纤中光波传输的光线理论和波动理论，其余可作为自学的阅读材料，为学生今后工作中应用光纤、光纤器件和光纤系统打下必要的基础。作为参考书，本书可作为各领域相关读者系统而全面地了解光纤光学的参考读物。 本书的编写过程中，陈哲教授提供了第4章4.5~4.9节和第7章7.5.2节、7.7.3节的初稿； 此外，不少教师和研究生对本书的内容提出了许多宝贵的意见，在此深表感谢。课题组的赖淑蓉和张敏老师，清华大学出版社的王一玲、陈国新编辑对教材的出版都给予了大力支持，在此一并表示感谢。最后，还要感谢清华大学出版社陈志辉编辑为本书的出版所做的细致的编辑工作。 由于作者水平有限，书中难免存在错误和缺点，欢迎读者批评指正。 廖延彪 2010年3月于清华园

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