导波光学 光纤和全光纤组件

Jacques Bures

Guided Optics

Optical Fibers and AllMfiber Components

2009, 344pp.

Paperback

ISBN: 9783527407965

WileyMVCH

Jacques Bures著

本书是一本最新的物理学领域的教科书,作者希望通过本书能使读者理解导波光学装置中光的传播问题。在现实中均匀、单一的理想电磁平面波并不真正存在,实际光波具有非均匀性,因而要正确描述光波的传播特性就必须用均匀平面波的频谱来对光波的电磁场进行分解,其中每一均匀平面波都遵循亥姆霍兹方程。当我们考虑导波时复杂性就要增加,在垂直于波导管界面方向上光干涉增强,并且导致在传播方向上不变的离散解:这些就是导模。此时标量波动方程不再适用,必须应用矢量波动方程,但矢量波动方程的解更加复杂。

本书限定在线性光学内的导模部分,以电介质的麦克斯韦方程开始。主要包括9章。1.讲述矢量波动方程,从麦克斯韦方程、均匀和非均匀矢量波动方程等方面展开;2.矢量模式的基本性能,在本章假定波导在传播方向上具有平移不变性,重点讲述了互易定理的概念,应用互易定理来建立矢量模式的基础和一般性能;3.建立了平面波导和光纤中导模的准确矢量解;4.内容标量模式理论;5.矢量模式的减弱相结合来完成标量模式的研究;6.模式耦合和布拉格光栅,从一般模式耦合方程开始,讲述正向和反向等各模式的耦合;7.锥形光纤,从模式、应用等方面讲述锥形光纤;8.光纤接合,讲述具有不同属性的波导之间的接合,从接合处和端面的反射和透射、模拟实例等方面描述;9.介绍具有广泛的应用前景的2×2光纤耦合器,分别讲述了耦合方程和耦合系数,并用两种方法解释了耦合的根源问题。

Jacques Bures目前在加拿大蒙特利尔理工学院的工程物理系任教。Bures教授是光纤通信科学实验室的创建者之一,他的研究包括"全光纤"被动元件、光纤特性和理论以及模拟仿真软件等。

本书适合所有光学类的研究生,尤其适合研究光纤和波导方面的研究生阅读。

聂树真,博士生

(中国科学院力学研究所)

Nie shuzhen,Doctoral Candidate

(Institute of Mechanics,CAS)