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第1章 光传输的理论基础1

1.1麦克斯韦方程和波动方程1

1.1.1麦克斯韦方程和边界条件1

1.1.2波动方程2

1.2平面光波及其在介质界面上的反射和折射3

1.2.1均匀平面光波3

1.2.2平面光波在介质界面上的反射和折射5

1.2.3平面光波的全反射6

1.3程函方程与光线方程8

思考题10

参考文献10

第2章 平板介质波导11

2.1理想平板波导的射线光学理论11

2.1.1均匀平面光波在平板波导中的传输11

2.1.2非均匀平面光波在平板波导中的传输15

2.2理想平板波导的波动光学分析17

2.2.1平板波导中的模式17

2.2.2导模18

2.2.3辐射模21

2.2.4泄漏模、消失模22

2.3模式的正交性和完备性23

2.3.1模式的正交性23

2.3.2模式的完备性24

2.4非理想波导中的模式耦合24

2.4.1耦合模理论25

2.4.2周期性平板波导26

2.4.3波导间的模式耦合31

思考题33

参考文献34

第3章 光纤35

3.1光纤的射线光学理论35

3.1.1阶跃光纤35

3.1.2梯度光纤38

3.2光纤的波动光学理论41

3.2.1阶跃光纤中的矢量解41

3.2.2弱导光纤中场的标量近似解（LP模）46

3.2.3梯度光纤中的导模场解49

3.3非均匀光纤52

3.3.1光纤光栅52

3.3.2光子晶体光纤55

3.4特殊材料光纤58

附录Ⅰ贝塞尔函数60

思考题62

参考文献62

第4章 光纤的传输特性64

4.1光纤损耗64

4.1.1光纤损耗的表示64

4.1.2光纤损耗机制64

4.2光纤色散66

4.2.1光纤色散的定义和种类66

4.2.2光信号在色散光纤中的传输69

4.2.3色散优化光纤72

4.3光纤偏振74

4.3.1光纤（模式）双折射74

4.3.2单模光纤的偏振模色散75

4.3.3保偏光纤76

4.4光纤中的非线性效应77

思考题80

参考文献80

第5章 光纤器件81

5.1光纤无源器件81

5.1.1光纤无源器件的主要性能参数81

5.1.2光纤连接器82

5.1.3光纤定向耦合器84

5.1.4光波分复用器88

5.1.5光纤隔离器和环行器91

5.1.6窄带光学滤波器93

5.1.7光纤光栅94

5.1.8光开关和光衰减器103

5.2光纤有源器件105

5.2.1光纤放大器106

5.2.2光纤激光器109

5.3光纤器件的研究112

思考题114

参考文献114

第6章 光纤光缆的制备116

6.1光纤材料与提纯116

6.2光纤预制棒的制备117

6.2.1CVD制作光纤预制棒的发展历史117

6.2.2MCVD法118

6.2.3VAD法121

6.2.4其他预制棒制造技术123

6.3拉丝、涂覆和套塑125

6.4光纤成缆技术128

思考题135

参考文献135

第7章 光纤通信技术136

7.1光纤通信系统的基本组成136

7.1.1信源136

7.1.2发送机136

7.1.3信道137

7.1.4接收机138

7.1.5信宿138

7.2光纤通信原理基础139

7.2.1模拟通信与数字通信139

7.2.2信息及其度量140

7.2.3信道及信道容量143

7.2.4通信系统的主要性能指标145

7.3光通信系统的光源和调制特性147

7.3.1通信中调制的一般概念147

7.3.2光通信中的光源及其调制特性157

7.4光纤通信系统中的光放大和光放大器163

7.5光检测原理和光检测器166

7.5.1光检测原理166

7.5.2光检测器167

7.6光纤通信系统中的复用技术170

7.6.1复用技术的基本概念170

7.6.2光时分复用技术170

7.6.3光波分复用技术175

7.6.4副载波复用技术179

7.6.5光频分复用技术179

7.7相干光纤通信系统179

7.7.1相干检测的基本原理180

7.7.2相干光通信的调制技术182

7.7.3相干通信的接收机182

7.8光孤子通信简介184

7.9光纤通信分布式网络187

思考题190

参考文献191

第8章 光纤传感技术192

8.1光纤传感技术概述192

8.1.1传感技术概述192

8.1.2光纤传感器概述201

8.2光纤的光波调制技术204

8.2.1光纤传感器利用的物理效应204

8.2.2光纤的光波调制技术204

8.3光纤传感器215

8.3.1光纤温度传感器215

8.3.2光纤压力传感器224

8.3.3光纤流量流速传感器230

8.3.4光纤位移传感器232

8.3.5光纤电磁参量传感器236

8.3.6光纤陀螺242

8.3.7光纤白光干涉传感器248

8.3.8复用式和分布式光纤传感器252

思考题261

参考文献261