《非线性光纤光学原理及应用(第2版)》内容丰富翔实,是理论和实践、基础和前沿紧密结合的典范,其独特之处是全面覆盖了非线性光纤光学学科,涵盖了与该领域有关的所有课题的最新研究成果。这一特点使该书不仅适合作为教材,也是相关领域的科学家和工程师的一本重要的参考书。
原理篇对发生在光纤中的各种非线性现象做了全面阐述,反映了该领域的最新成果。主要内容包括光传输方程、群速度色散、自相位调制、光孤子、偏振效应、交叉相位调制、受激喇曼散射、受激布里渊散射、四波混频、高非线性光纤和新型非线性现象。与前版相比,除新增高非线性光纤、新型非线性效应这两章以外,几乎各章节都有所修订,尤以第8章至第10章更新得较多。对于对光波技术不同领域感兴趣的本科生和研究生,以及科学工作者和工程技术人员而言,正确理解以上课题是非常必要的。
应用篇重点是非线性光纤光学在光波技术、光纤通信等领域中的应用。主要内容包括光纤光栅、光纤耦合器、光纤干涉仪、光纤放大器和光纤激光器、光脉冲压缩、光纤通信、光学信号处理、高非线性光纤和量子应用。与前版相比,除新增光学信号处理、高非线性光纤和量子应用这三章以外,几乎各章节也都有所修订,尤以第7章和第8章更新得较多。
编辑推荐
《非线性光纤光学原理及应用(第2版)》:自1989年Nonlinear Fiber Optics和2001年Applications of Nonlinear Fiber Optics出版,多年来一直受到学术界和产业界的认可,是国际上公认的非线性光纤光学领域的权威之作。随着非线性光纤光学的迅速发展,作者对其内容不断地更新和扩充。《非线性光纤光学原理及应用(第二版)》为上述两《非线性光纤光学原理及应用(第二版)》的最新版合译本,其中前者作为原理篇,后者作为应用篇。 作者简介
作者:(美国)阿戈沃(Govind P.Agrawal) 译者:贾东方 余震虹 合著者:李世忱
阿戈沃,美国罗切斯特大学物理与天文学系教授,激光力能学实验室高级科学家,世界光纤通信和非线性光学领域的著名学者,在激光物理、非线性赏光学和光纤通信领域著作颇丰。 目录
原理篇
第1章 导论
1.1 历史的回顾
1.2 光纤的基本特性
1.3 光纤非线性
1.4 综述
习题
参考文献
第2章 脉冲在光纤中的传输
2.1 麦克斯韦方程组
2.2 光纤模式
2.3 脉冲传输方程
2.4 数值方法
习题
参考文献
第3章 群速度色散
3.1 不同的传输区
3.2 色散感应的脉冲展宽
3.3 三阶色散
3.4 色散管理
习题
参考文献
第4章 自相位调制
4.1 自相位调制感应频谱变化
4.2 群速度色散的影响
4.3 半解析方法
4.4 高阶非线性效应
习题
参考文献
第5章 光孤子
5.1 调制不稳定性
5.2 光孤子
5.3 其他类型的孤子
5.4 孤子微扰
5.5 高阶效应
习题
参考文献
第6章 偏振效应
6.1 非线性双折射
6.2 非线性相移
6.3 偏振态的演化
6.4 矢量调制不稳定性
6.5 双折射和孤子
6.6 随机双折射
习题
参考文献
第7章 交叉相位调制
7.1 交叉相位调制感应的非线性耦合
7.2 XPM感应的调制不稳定性
7.3 XPM配对孤子
7.4 频域和时域效应
7.5 XPM的应用
7.6 偏振效应
7.7 双折射光纤中的XPM效应
习题
参考文献
第8章 受激喇曼散射
8.1 基本概念
8.2 准连续受激喇曼散射
8.3 短泵浦脉冲的SRS
8.4 孤子效应
8.5 偏振效应
习题
参考文献
第9章 受激布里渊散射
9.1 基本概念
9.2 准连续SBS
9.1 3光纤布里渊放大器
9.4 SBS动力学
9.5 光纤布里渊激光器
习题
参考文献
第10章 四波混频
10.1 四波混频的起源
10.2 四波混频理论
10.3 相位匹配技术
10.4 参量放大
10.5 偏振效应
10.6 FWM的应用
习题
参考文献
第11章 高非线性光纤
11.1 非线性参量
11.2 石英包层光纤
11.3 空气包层锥形光纤
11.4 微结构光纤
11.5 非石英光纤
习题
参考文献
第12章 新型非线性现象
12.1 脉冲内喇曼散射
12.2 四波混频
12.3 超连续谱产生
12.4 时域和频域演化
12.5 谐波产生
习题
参考文献
应用篇
第1章 光纤光栅
1.1 基本概念
1.2 制作技术
1.3 光栅特性
1.4 连续波的非线性效应
1.5 调制不稳定性
1.6 非线性脉冲传输
1.7 相关周期结构
习题
参考文献
第2章 光纤耦合器
2.1 耦合器特性
2.2 非线性效应
2.3 超短脉冲传输
2.4 其他类型的耦合器
2.5 多芯光纤
习题
参考文献
第3章 光纤干涉仪
3.1 法布里-珀罗谐振腔和环形谐振腔
3.2 萨格纳克干涉仪
3.3 马赫-曾德尔干涉仪
3.4 迈克尔逊干涉仪
习题
参考文献
第4章 光纤放大器
4.1 基本概念
4.2 掺铒光纤放大器
4.3 色散和非线性效应
4.4 调制不稳定性
4.5 光孤子
4.6 脉冲放大
4.7 光纤喇曼放大器
习题
参考文献
第5章 光纤激光器
5.1 基本概念
5.2 连续光纤激光器
5.3 短脉冲光纤激光器
5.4 被动锁模
5.5 光纤非线性和色散的作用
习题
参考文献
第6章 光脉冲压缩
6.1 物理机制
6.2 光栅-光纤压缩器
6.3 孤子效应压缩器
6.4 光纤布拉格光栅
6.5 啁啾脉冲放大
6.6 色散管理光纤
6.7 其他压缩技术
习题
参考文献
第7章 光纤通信
7.1 系统基础知识
7.2 光纤非线性的影响
7.3 光纤中的孤子
7.4 准线性光波系统
习题
参考文献
第8章 光学信号处理
8.1 波长变换
8.2 超快光开关
8.3 时域光开关的应用
8.4 光再生器
习题
参考文献
第9章 高非线性光纤
9.1 微结构光纤
9.2 波长位移与调谐
9.3 超连续谱产生
9.4 光子带隙光纤
习题
参考文献
第10章 量子应用
10.1 脉冲传输的量子理论
10.2 量子噪声的压缩
10.3 量子非破坏性方案
10.4 量子纠缠
10.5 量子密码学
习题
参考文献
附录A 单位制
附录B 缩写词
附录C 非线性薛定谔方程的数值代码 序言
2001年7月间,电子工业出版社的领导同志邀请各高校十几位通信领域方面的老师,商量引进国外教材问题。与会同志对出版社提出的计划十分赞同,大家认为,这对我国通信事业、特别是对高等院校通信学科的教学工作会很有好处。
教材建设是高校教学建设的主要内容之一。编写、出版一本好的教材,意味着开设了一门好的课程,甚至可能预示着一个崭新学科的诞生。20世纪40年代MIT林肯实验室出版的一套28本雷达丛书,对近代电子学科、特别是对雷达技术的推动作用,就是一个很好的例子。
我国领导部门对教材建设一直非常重视。20世纪80年代,在原教委教材编审委员会的领导下,汇集了高等院校几百位富有教学经验的专家,编写、出版了一大批教材;很多院校还根据学校的特点和需要,陆续编写了大量的讲义和参考书。这些教材对高校的教学工作发挥了极好的作用。近年来,随着教学改革不断深入和科学技术的飞速进步,有的教材内容已比较陈旧、落后,难以适应教学的要求,特别是在电子学和通信技术发展神速、可以讲是日新月异的今天,如何适应这种情况,更是一个必须认真考虑的问题。解决这个问题,除了依靠高校的老师和专家撰写新的符合要求的教科书外,引进和出版一些国外优秀电子与通信教材,尤其是有选择地引进一批英文原版教材,是会有好处的。
一年多来,电子工业出版社为此做了很多工作。他们成立了一个“国外电子与通信教材系列”项目组,选派了富有经验的业务骨干负责有关工作,收集了230余种通信教材和参考书的详细资料,调来了:100余种原版教材样书,依靠由20余位专家组成的出版委员会,从中精选了40多种,内容丰富,覆盖了电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通信系统、电磁场与微波等方面,既可作为通信专业本科生和研究生的教学用书,也可作为有关专业人员的参考材料。此外,这批教材,有的翻译为中文,还有部分教材直接影印出版,以供教师用英语直接授课。希望这些教材的引进和出版对高校通信教学和教材改革能起一定作用。
在这里,我还要感谢参加工作的各位教授、专家、老师与参加翻译、编辑和出版的同志们。各位专家认真负责、严谨细致、不辞辛劳、不怕琐碎和精益求精的态度,充分体现了中国教育工作者和出版工作者的良好美德。
随着我国经济建设的发展和科学技术的不断进步,对高校教学工作会不断提出新的要求和希望。我想,无论如何,要做好引进国外教材的工作,一定要联系我国的实际。教材和学术专著不同,既要注意科学性、学术性,也要重视可读性,要深入浅出,便于读者自学;引进的教材要适应高校教学改革的需要,针对目前一些教材内容较为陈旧的问题,有目的地引进一些先进的和正在发展中的交叉学科的参考书;要与国内出版的教材相配套,安排好出版英文原版教材和翻译教材的比例。我们努力使这套教材能尽量满足上述要求,希望它们能放在学生们的课桌上,发挥一定的作用。
最后,预祝“国外电子与通信教材系列”项目取得成功,为我国电子与通信教学和通信产业的发展培土施肥。也恳切希望读者能对这些书籍的不足之处、特别是翻译中存在的问题,提出意见和建议,以便再版时更正。 文摘
插图:
3.3.4 超短脉冲测量
由于GVD和TOD效应能显著改变超短脉冲的形状和宽度,因此应考虑如何在实验中测量超短脉冲。对于脉宽超过100ps的脉冲,利用高速光电探测器就可以直接测量脉冲的特性,用条纹相机可以测量0.5ps的脉冲,然而大多数条纹相机工作在可见光区,尽管近年来条纹相机工作在红外区(达到1.6 μm)已成为可能。
表征超短光脉冲的通用方法是基于二次谐波产生这种非线性现象的自相关技术(autocorrela tion technique),其原理是将入射脉冲分为两路,把其中一路延迟后与另一路脉冲一起入射到非线性晶体上,只有当两路脉冲在时间上交叠时才会在晶体内产生二次谐波信号。通过测量作为时延函数的二次谐波功率,就会产生其宽度与初始脉冲宽度有关的自相关迹,而这两种宽度间的精确关系取决于脉冲形状,若事先知道或能间接地推知脉冲形状,则用自相关技术就能精确测量出脉冲宽度。这种技术能测量几飞秒的脉宽,但不能提供脉冲形状的细节信息。事实上,即使脉冲形状是非对称的,自相关迹往往也是对称的。另一种技术是采用互相关,即用一个形状和宽度均已知的超短脉冲与一个原始脉冲在二次谐波晶体内相关,它在一定程度上可以解决自相关存在的问题。自相关和互相关技术也可以采用其他非线性效应,如三次谐波产生和双光子吸收等。然而,所有这些方法记录的都是强度相关曲线,不能提供脉冲内任何相位或啁啾变化的信息。
另一种感兴趣的技术称为频率分辨光学门(frequency-resolved optical sating,FROG),它是在20世纪90年代发展起来的,用它可以相当完美地解决上述问题。频率分辨光学门不仅能测量脉冲形状,而且能提供光学相位和频率啁啾沿脉冲变化的信息。其工作原理是,记录一系列频谱分辨的自相关迹,然后由它们推测出脉冲的强度和相位分布。
| ISBN | 9787121108334 |
|---|---|
| 出版社 | 作家出版社 |
| 作者 | 阿戈沃(Govind P.Agrawal) |
| 尺寸 | 16 |