光波導(dǎo)理論（第2版）

緒論1
第1章　光波導(dǎo)的一般理論4
1.1光頻的麥克斯韋方程4
1.2亥姆霍茲方程6
1.3光場(chǎng)縱向分量與橫向分量的關(guān)系6
習(xí)題7
第2章　正規(guī)光波導(dǎo)8
2.1模式的概念8
2.2模式場(chǎng)的縱向分量與橫向分量的關(guān)系11
2.3模式的分類(lèi)12
2.3.1光波導(dǎo)中不可能存在TEM模13
2.3.2TE模13
2.3.3TM模13
2.3.4混合模式HE與EH模13
2.4正向模與反向模的關(guān)系14
2.5模式的正交性14
2.6傳輸常數(shù)的積分表達(dá)式16
習(xí)題18
第3章　均勻光波導(dǎo)19
3.1概述19
3.2平面光波導(dǎo)20
3.2.1模式場(chǎng)21
3.2.2特征方程24
3.2.3截止條件. 單模傳輸及遠(yuǎn)離截止頻率的情形26
3.3圓均勻光波導(dǎo)27
3.3.1概述 27
3.3.2線偏振模與標(biāo)量法31
3.4二層圓均勻光波導(dǎo)（階躍光纖）34
3.4.1矢量法35
3.4.2標(biāo)量法51
3.5多層圓均勻光波導(dǎo)58
3.5.1矢量法58
3.5.2標(biāo)量法60
習(xí)題64
第4章　正規(guī)光波導(dǎo)的傳輸特性67
4.1概述67
4.2群時(shí)延70
4.3脈沖展寬與色散72
4.3.1高斯脈沖展寬73
4.3.2群相移77
4.3.3輸入NRZ碼的情形78
4.3.4更一般的脈沖展寬的概念81
4.3.5色散的定量描述81
4.3.6色散對(duì)于傳輸系統(tǒng)速率的限制83
4.3.7色散補(bǔ)償84
4.4高階色散與基本傳輸方程84
4.4.1高階色散84
4.4.2基本傳輸方程86
4.4.3偏振模色散87
4.5二層圓光波導(dǎo)的傳輸特性（單模光纖的傳輸特性）87
4.5.1歸一化傳輸常數(shù)b87
4.5.2群延遲87
4.5.3色散89
4.6多層圓均勻光波導(dǎo)的傳輸特性92
4.6.1基于歸一化傳輸常數(shù)b的分析方法92
4.6.2基于矢量法的分析方法94
習(xí)題95
第5章　圓非均勻光波導(dǎo)98
5.1概述98
5.1.1波動(dòng)方程98
5.1.2縱向分量與橫向分量的關(guān)系99
5.1.3矢量模99
5.1.4線偏振模（LP模）與標(biāo)量法99
5.2平方律圓光波導(dǎo)100
5.2.1直角坐標(biāo)系法101
5.2.2柱坐標(biāo)系解法103
5.3高斯近似法106
5.3.1基本思路107
5.3.2具體做法108
5.4級(jí)數(shù)解法110
5.5Galerkin方法115
習(xí)題117
第6章　非正規(guī)光波導(dǎo)119
6.1概述119
6.2正規(guī)光波導(dǎo)的輻射模與空間過(guò)渡態(tài)123
6.3弱導(dǎo)緩變光波導(dǎo)的模式耦合124
6.4矢量模耦合方程126
6.5光纖光柵129
6.6突變光波導(dǎo)——光纖對(duì)接133
習(xí)題137
第7章　非圓光波導(dǎo)139
7.1非圓光波導(dǎo)與雙折射139
7.1.1非圓光波導(dǎo)的有關(guān)概念139
7.1.2雙折射現(xiàn)象141
7.2非圓均勻光波導(dǎo)144
7.2.1一般解法（微擾法）144
7.2.2二層非圓光波導(dǎo)146
7.2.3橢圓芯階躍光纖147
7.3非圓非均勻光波導(dǎo)149
7.3.1無(wú)限延伸平方律橢圓光波導(dǎo)的標(biāo)量解法（此段相當(dāng)于求）149
7.3.2求Δβ的微擾法151
7.4偏振態(tài)演化的概念153
7.4.1概述153
7.4.2偏振態(tài)的概念155
7.4.3無(wú)損光波導(dǎo)的傳輸矩陣158
7.4.4密勒矩陣159
7.4.5主軸160
7.5任意坐標(biāo)系下非圓正規(guī)光波導(dǎo)的一般解162
7.6非圓非正規(guī)光波導(dǎo)中偏振態(tài)的演化168
7.6.1偏振模耦合時(shí)的傳輸矩陣168
7.6.2偏振模耦合系數(shù)與折射率分布之關(guān)系169
7.6.3非圓非正規(guī)光波導(dǎo)的偏振主軸172
7.6.4雙折射矢量173
7.6.5線雙折射和圓雙折射175
7.7偏振模色散176
7.8偏振模色散對(duì)光信號(hào)脈沖波形的影響184
7.8.1與0垂直的情形185
7.8.2更一般的情形186
習(xí)題188
第8章　兩光波導(dǎo)的橫向耦合190
8.1正規(guī)光波導(dǎo)的橫向模式耦合190
8.1.1模式耦合方程190
8.1.2耦合波的特性194
8.1.3用極化電流概念推導(dǎo)模耦合系數(shù)196
8.1.4兩正圓光纖的橫向耦合198
8.2緩變非正規(guī)型橫向耦合200
8.2.1兩正規(guī)光波導(dǎo)的緩變耦合201
8.2.2兩緩變光波導(dǎo)的橫向耦合202
8.3光纖耦合器和MachZehnder干涉儀205
8.3.1光纖耦合器的傳輸矩陣205
8.3.2光纖耦合器的性能參數(shù)207
8.3.3光纖MachZehnder干涉儀208
8.4無(wú)源光纖環(huán)210
8.4.1薩格奈克光纖環(huán)210
8.4.2光纖環(huán)形腔212
習(xí)題216
第9章　光纖的傳輸損耗218
9.1概述218
9.2材料損耗220
9.2.1本征吸收220
9.2.2瑞利散射221
9.2.3有害雜質(zhì)吸收222
9.3波導(dǎo)損耗223
9.3.1模式損耗223
9.3.2模耦合損耗223
9.3.3工藝缺陷225
習(xí)題226
參考文獻(xiàn)228