光纤放大原理及器件优化设计 [平装] 9787030299192,703029

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《光纤放大原理及器件优化设计》首先概述了用于光纤放大器的稀土离子的基本物理性质和光谱特性,介绍了光纤通信中的主力光纤放大器——掺铒光纤放大器的工作原理和研究方法。在简述了纳米晶体(量子点)的基本概念和量子点的理论模型之后,讨论了半导体量子点的光学特性、实验室量子点和量子点光纤的制备、量子点的热稳定性;然后,详细讨论了量子点光纤光谱、单/多掺杂量子点光纤放大器的增益带宽和噪声特性、量子点光纤激光器等。在器件优化设计部分,简述了遗传算法,给出了遗传算法应用于光纤放大器优化设计的一些例子。最后,介绍了光纤通信系统中的器件与集成、光纤放大器的组成及其噪声特性等。 《光纤放大原理及器件优化设计》有两个特点:一是系统讨论了用量子点代替传统的天然稀土离子作为增益介质的量子点光纤和量子点光纤放大器;二是将具有全局优化特点的遗传算法引入到光纤放大器的优化设计中。 《光纤放大原理及器件优化设计》可作为物理类光学、光学工程、通信工程、光电子技术等领域的教学参考书,也可供相关科学和工程技术人员参考使用。
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《光纤放大原理及器件优化设计》由科学出版社出版。
目录
序 前言 第1章 绪论 1.1 引言 1.2 光纤通信的发展 1.2.1 光纤通信发展简介 1.2.2 全光网 1.3 光纤放大器 1.3.1 光放大器的分类 1.3.2 掺铒光纤放大器 1.3.3 掺铥光纤放大器 1.3.4 掺镨光纤放大器和掺钕光纤放大器(NDFA) 1.3.5 量子点光纤放大器(QDFA)的提出 1.3.6 非线性光放大器 1.3.7 半导体光放大器 1.3.8 几种光放大器的比较 1.3.9 光纤放大器的增益平坦技术 1.4 光纤放大器的市场和发展 1.4.1 光纤放大器的市场 1.4.2 光纤放大器技术的发展 参考文献 第2章 稀土离子简介 2.1 稀土元素原子物理 2.1.1 4f电子壳层 2.1.2 4f电子光谱 2.1.3 半经验的原子和晶体场的哈密顿函数 2.1.4 能级适配 2.2 稀土离子光谱 2.2.1 4fN跃迁的特征 2.2.2 单光子跃迁强度——Judd-Ofelt理论 2.3 基本光学性质 2.3.1 跃迁截面 2.3.2 能级寿命 2.3.3 线型和谱线加宽 2.4 Er3+十离子光谱 2.4.1 能级结构和光谱 2.4.2 能级寿命 2.4.3 截面和谱线宽 2.5 Er3+-Er3+的相互作用 参考文献 第3章 掺铒光纤放大器 3.1 三能级系统 3.1.1 三能级模型 3.1.2 三能级速率方程 3.1.3 小信号增益 3.1.4 增益饱和 3.1.5 光纤的最佳长度 3.1.6 重叠因子 3.2 二能级模型 3.2.1 二能级近似 3.2.2 一般情况下的速率方程 3.3 放大的自发辐射 3.3.1 噪声功率和噪声带宽 3.3.2 噪声系数(NF) 3.3.3 噪声功率方程 3.4 二能级系统的解析法 3.5 包含放大自发辐射的建模 3.5.1 速率方程 3.5.2 平均反转和均匀展宽 3.5.3 非均匀展宽 3.6 高浓度掺铒的能级上转换 3.6.1 引言 …… 第4章 掺铥光纤放大器 第5章 量子点简介 第6章 量子点光纤及光纤放大器 第7章 优化设计 第8章 器件与集成 第9章 光纤通信系统中的光放大器 参考文献 附录
文摘
版权页: 插图: 1.2.1 光纤通信发展简介 光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。近几年来,随着技术的进步,电信体制的改革以及电信市场的逐步全面开放,特别是英特网地址(IP)的爆炸式增长所带来的对带宽的巨大需求,光纤通信呈现了蓬勃发展的新局面,其发展速度不仅超过了摩尔定律所限定的交换机和路由器的发展速度,而且也超过了数据业务的增长速度,成为近几年来发展速度最快的技术之一。 通信技术的发展可追溯到19世纪。1837年莫尔斯发明了电报,用点、划和空适当组合的代码表示字母和数字,这种代码称为莫尔斯电码。1876年贝尔发明了电话,直接将声信号转变为电信号沿导线传送。1880年,贝尔利用太阳光作光源,大气为传输媒质,用硒晶体作为光接收器件,成功地进行了光电话的实验,通话距离最远达到了213m。19世纪末,人们又致力于研究用电磁波传送电信号,赫兹、波波夫、马可尼等在这方面都做出了贡献。开始时,传输距离仅数百米。1901年,马可尼成功地实现了横跨大西洋的无线电通信。从此,传输电信号的通信方式得到了广泛应用和迅速发展。 20世纪20年代,通信建设和应用广泛开展,人们开始利用铜线实现市内和长途有线通信,又利用短波实现远距离无线通信和国际通信。 20世纪三四十年代,利用铜线传输载波电话,使长途通信容量加大,电信号和频分多路技术开始步人实用。 20世纪五六十年代,电子计算机应用增多,数据通信开始兴起,电话编码技术得到应用,模拟通信开始向数字通信过渡。激光器问世后不久,在1963年,有人用激光做大气光通信实验,未取得满意结果。1966年英籍华人高锟提出用光导纤维实现光通信的设想。
ISBN9787030299192,703029
出版社科学出版社
作者程成
尺寸16