第1章光纤传输的基本理论1
11引言1
12均匀折射率光纤的光线理论2
121子午光线的传播2
122斜光线的传播3
123光纤的弯曲4
124光纤端面的倾斜效应5
125圆锥形光纤5
13变折射率光纤的光线理论6
131程函方程7
132光线方程8
133变折射率光纤中的光线
分析9
14光波导的一般理论正规光
波导11
141麦克斯韦方程组11
142波动方程13
143模式14
144模式场的纵、横向分量16
15均匀折射率光纤的波动理论18
151矢量模18
152线偏振模与标量法20
153二层均匀光纤22
154电磁场分布图30
16变折射率光纤的波动理论33
161引言33
162平方律光纤的解析解34
163级数近似解36
17均匀折射率单模光纤的分析37
171引言37
172基本性质38
173功率分布42
18变折射率单模光纤的分析44
181等效平方律折射率光
纤法44
182等效阶跃折射率光
纤法46
19非正规光波导的模耦合方程48
191非正规光波导48
192非正规光波导的模耦
合方程(矢量模耦合
方程)49
练习题52
参考文献53
第2章光纤的特性54
21引言54
22光纤的损耗54
221吸收损耗54
222散射损耗55
23光纤的色散56
231引言56
232多模色散57
233波长色散59
234各种色散大小的比较59
24单模光纤的设计60
241引言60
242截止条件62
243等效阶跃折射率光纤64
244色散特性66
25偏振保持光纤简介67
251引言67
252偏振保持光纤的结构
类型68
253高双折射光纤的制作
方法69
254低双折射光纤的制作
方法70
26弹光效应71
27光纤中产生双折射的原因74
271纤芯的椭圆度引起的
双折射74
272应力引起的双折射75
273弯曲引起的双折射75
274扭曲引起的双折射76
275外场引起的双折射77
276减小双折射影响的特
殊措施77
28偏振光在光纤中的传输78
281偏振光的矩阵表示法
——Jones矢量78
282Jones矩阵法在光纤中
的应用79
283单模光纤在外力作用下
引起双折射效应的Jones
矩阵84
284Poincaré球图示法86
练习题91
参考文献92
第3章外界因素引起的光纤系统的损
耗93
31引言93
32弯曲引起的光纤损耗93
321光纤的宏弯损耗93
322微弯引起的光纤损耗94
33光纤和光源的耦合损耗95
331半导体激光器和光纤
的耦合损耗96
332半导体发光二极管和
光纤的耦合损耗100
34多模光纤和多模光纤的直接
耦合损耗101
341轴偏离对耦合损耗的影
响101
342两光纤端面之间的间
隙对耦合损耗的影响101
343两光纤轴之间的倾斜
对耦合损耗的影响102
344光纤端面的不完整性
对耦合损耗的影响102
345光纤种类不同对耦合
损耗的影响103
35单模光纤和单模光纤直接耦
合的损耗104
351两光纤的离轴和轴
倾斜引起的耦合损耗α1
104
352两光纤端面间的间隙
引起的耦合损耗α2105
353不同种类光纤引起的
耦合损耗α3105
36多模光纤通过透镜耦合的计
算举例105
361单透镜的近轴特性106
362单透镜的球差107
363耦合效率108
练习题110
参考文献110
第4章光纤无源及有源器件112
41引言112
42熔锥型单模光纤光分/合路连
接器112
421理论分析113
422制作工艺115
43磨抛型单模光纤定向耦合器116
44光纤偏振器118
441光纤偏振控制器118
442保偏光纤偏振器118
45光纤滤波器120
451MachZehnder光纤滤
波器120
452FabryPerot光纤滤
波器121
46光纤隔离器124
47光纤调制器124
48掺杂光纤激光器与放大器125
481光纤激光谐振腔126
482掺杂光纤激光介质127
483掺杂光纤激光器的
调谐128
484光纤激光器的调Q和
锁模129
485光纤激光器的输出线宽的
压缩129
486光纤放大器129
49光纤光栅131
491引言131
492光纤布喇格光栅的理论
模型131
493均匀周期正弦型光纤
光栅133
494非均匀周期光纤光栅135
495光纤光栅的写入方法
简介136
练习题140
参考文献140
第5章特种光纤142
51引言142
52变折射率光纤棒的成像理论142
521折射率分布142
522光纤棒中光线的轨迹144
523成像特性146
53变折射率光纤棒的制造148
54变折射率光纤棒的应用149
541光纤棒用作准直物镜149
542光纤棒用作成像物镜
在复印机中的应用152
55折射率光纤棒的像差152
56红外光纤156
57塑料光纤157
58紫外光纤157
59增敏和去敏光纤158
591对辐射的增敏和去敏
光纤158
592磁敏光纤159
510镀金属光纤159
练习题159
参考文献160
第6章光纤技术的主要应用161
61引言161
62光纤通信技术162
63光纤传感技术165
631光纤传感器的定义及
分类165
632光纤传感器的特点165
64振幅调制传感型光纤传感器166
641光纤微弯传感器166
642光纤受抑全内反射传
感器168
643光纤辐射传感器168
65振幅调制型光纤传感器的补
偿技术169
651双波长补偿法169
652旁路光纤监测法171
653光桥平衡补偿法171
66相位调制传感型光纤传感器173
661引言173
662MachZehnder光纤干涉仪
和Michelson光纤干涉仪
174
663Sagnac光纤干涉仪175
664光纤FabryPerot干
涉仪182
665光纤环形腔干涉仪183
666白光干涉型光纤传
感器185
667外界压力对光纤干涉
仪的影响186
668温度对光纤干涉仪的
影响190
669光纤干涉仪的传感
应用191
67偏振态调制型光纤传感器191
671光纤电流传感器191
672双折射对光纤传感的
影响193
673对光纤电流传感探头
的进一步分析193
674光纤偏振干涉仪196
68光纤光栅传感器197
681引言197
682光纤布喇格光栅应变
传感模型分析198
683光纤布喇格光栅温度
传感模型分析203
684光纤布喇格光栅在光
纤传感领域中的典型
应用204
69传光型光纤传感器205
691振幅调制传光型光纤
传感器206
692相位调制传光型光
纤传感器208
693偏振态调制传光型光
纤传感器209
610光纤传感器用于智能材料和
结构210
6101引言210
6102可用于智能结构的光
纤传感器211
6103光纤传感器用于智能
结构的一些问题211
611光纤传感技术的发展趋势及
课题212
练习题213
参考文献214
第7章光纤特征参数的测量217
71引言217
72衰减测量218
721衰减测量注入条件219
722切断法219
723插入损耗法219
724背向散射法220
73基带测量221
731时域法221
732频域法222
74色散测量223
75截止波长的测量224
751传导功率法225
752模场直径法226
76折射率分布的测量226
761折射近场法227
762近场扫描法229
77模场直径的测量230
771横向位移法230
772传输场法231
78最大理论数值孔径的测量232
781折射近场法232
782远场法233
783远场光斑法234
79高双折射光纤拍长的测量234
791散射光法234
792透射光法236
710几何尺寸的测量240
7101折射近场法测几何
尺寸240
7102近场法测几何尺寸241
练习题241
参考文献241
第8章光纤中的非线性效应243
81引言243
82光纤中的克尔效应244
83光纤中的光孤子245
84光脉冲的传播方程248
85非线性效应对群速度色散的
平衡作用250
851群速度色散引起的脉
冲展宽250
852自相位调制251
853在反常色散区中非线
性折射率效应对群速度色
散的平衡作用252
86单模光纤中的光孤子254
87暗孤子255
88光孤子的应用256
练习题258
参考文献259