光波导理论基础（第2版）
《光波导理论基础（第2版）》是2018年8月电子工业出版社出版的图书，作者是李淑凤、李成仁。
光波导理论基础（第2版）基本信息
| 书 名 | 光波导理论基础（第2版） | 作 者 | 李淑凤、李成仁 |
|---|---|---|---|
| ISBN | 9787121343551 | 页 数 | 208页 |
| 定 价 | 49.9元 | 出版社 | 电子工业出版社 |
| 出版时间 | 2018年8月 | 开 本 | 16开 |
目 录
第1章 电磁场理论 （1）
1.1 麦克斯韦方程 （1）
1.2 电磁场边界条件 （2）
1.3 单色平面电磁波 （3）
1.4 坡印亭矢量和传输功率 （4）
1.5 亥姆霍兹方程 （5）
1.6 平面电磁波的反射和折射 （6）
1.7 光的全反射与倏逝波 （7）
1.8 全反射相移与古斯-汉森位移 （8）
习题 （10）
第2章 几何光学 （11）
2.1 程函方程 （11）
2.2 光传播路径分析 （12）
2.2.1 光线方程 （12）
2.2.2 光线方程应用举例 （12）
2.3 费马原理 （13）
习题 （14）
第3章 光波导几何分析 （15）
3.1 均匀介质薄膜波导 （15）
3.2 折射率渐变薄膜波导中的光线 （16）
3.3 阶跃光纤中的光线 （17）
3.3.1 子午光线 （18）
3.3.2 偏斜光线 （19）
3.4 梯度光纤中的光线 （20）
3.4.1 柱坐标的光线方程 （20）
3.4.2 光线不变量 （21）
3.4.3 光线判据函数 （21）
3.4.4 光线分析 （22）
3.5 传播时延与色散 （24）
3.5.1 均匀介质波导的时延差 （25）
3.5.2 折射率渐变介质波导的时延差 （25）
3.5.3 光纤的色散 （27）
习题 （28）
第4章 薄膜波导模式理论 （30）
4.1 均匀薄膜波导特征方程 （30）
4.2 薄膜波导电磁场方程 （31）
4.3 TE模分析 （33）
4.4 TM模分析 （35）
4.5 导模特性 （36）
4.5.1 导模截止 （36）
4.5.2 导模定则 （37）
4.5.3 导模数量 （38）
4.5.4 单模传输 （39）
4.5.5 截止波长 （39）
4.5.6 归一化参量与薄膜波导色散曲线 （40）
4.6 导模光强和功率 （41）
4.6.1 导模光强 （41）
4.6.2 传输功率 （42）
4.7 折射率渐变薄膜波导"para" label-module="para">
4.7.1 场的近似表示式 （43）
4.7.2 转折点附近的近似解 （44）
4.7.3 渐变薄膜波导特征方程 （45）
习题 （46）
第5章 三维光波导 （48）
5.1 三维光波导结构 （48）
5.2 马卡提里近似法 （49）
5.3 场方程与形式解 （50）
5.4 模特征方程 （51）
5.5 模特征方程 （53）
5.6 模式特性 （54）
5.6.1 导模条件与模截止 （54）
5.6.2 单模传输 （56）
5.6.3 截止波长 （56）
5.6.4 矩形波导色散曲线与模场分布 （57）
5.7 有效折射率法 （58）
5.7.1 矩形波导 （58）
5.7.2 脊波导 （59）
5.7.3 条载波导及四层平板波导 （60）
习题 （62）
第6章 光纤模式理论 （63）
6.1 光纤的电磁场方程 （63）
6.2 阶跃光纤电磁场方程的矢量解法 （65）
6.2.1 芯区和包层的电磁场 （65）
6.2.2 导模特征方程 （68）
6.2.3 导模分类 （68）
6.2.4 导模截止条件与单模传输 （70）
6.2.5 模色散曲线 （75）
6.2.6 导模电磁场分布 （76）
6.3 光纤的线偏振模 （79）
6.3.1 场的直角分量与场方程的标量解法 （79）
6.3.2 线偏振模及简并度 （81）
6.3.3 LPmn模的矢量模组成 （82）
6.3.4 LP模光强和功率 （83）
6.3.5 阶跃多模光纤的导模数量 （86）
6.4 梯度光纤模场分析 （86）
6.4.1 梯度光纤场方程及标量解 （87）
6.4.2 传播常数 （89）
6.4.3 模式群和导模数量 （90）
习题 （90）
第7章 电磁场分析的有限元法 （92）
7.1 微分方程边值问题 （92）
7.1.1 边值问题 （92）
7.1.2 Ritz方法 （93）
7.1.3 Galerkin方法 （94）
7.1.4 本征值方程 （95）
7.2 有限元分析 （95）
7.2.1 区域离散和单元划分 （96）
7.2.2 线性插值函数与基函数 （96）
7.2.3 单元方程的扩展—全局方程的建立 （97）
7.2.4 二阶单元与基函数 （99）
7.3 光波导模式问题的应用举例 （99）
7.3.1 单元大小对计算结果的影响 （99）
7.3.2 脊波导模场的有限元计算 （100）
7.3.3 伪模 （102）
习题 （102）
第8章 模式耦合理论 （103）
8.1 模式的正交性与完备性 （103）
8.1.1 横场方程 （103）
8.1.2 模式的正交性及归一化 （104）
8.1.3 展开式的完备性 （106）
8.2 模耦合方程 （106）
8.2.1 理想正规模式展开的模耦合方程 （106）
8.2.2 本地正规模式展开的模耦合方程 （108）
8.3 模耦合方程的微扰解—双向模耦合 （109）
习题 （110）
第9章 无源光器件 （111）
9.1 光纤光栅 （111）
9.1.1 光纤光栅耦合方程 （112）
9.1.2 光纤光栅传输特性 （114）
9.1.3 光纤光栅滤波特性 （115）
9.2 平面波导光栅 （117）
9.3 双波导定向耦合器 （120）
9.4 波分复用/解复用器 （122）
9.4.1 角色散型 （123）
9.4.2 干涉型 （125）
9.4.3 F-P腔光滤波型 （127）
9.4.4 阵列波导光栅 （128）
9.5 光开关 （129）
9.6 光波导传感器 （132）
9.6.1 光波导传感器的特点 （132）
9.6.2 典型光波导传感器结构和原理 （133）
9.7 波导微环谐振器 （135）
9.7.1 波导微环谐振器的特点 （135）
9.7.2 波导微环谐振器的基本结构和制备工艺 （135）
9.7.3 波导微环谐振器的基本原理 （137）
习题 （140）
第10章 有源光器件 （142）
10.1 光波导放大器 （142）
10.1.1 概述 （142）
10.1.2 铒离子的光谱特性 （144）
10.1.3 速率方程 （147）
10.1.4 光波传输方程 （152）
10.1.5 放大器增益特性 （153）
10.2 光波导调制器 （157）
10.2.1 光调制器 （157）
10.2.2 晶体的电光效应 （157）
10.2.3 光波导调制器 （159）
习题 （161）
第11章 光子晶体波导 （162）
11.1 光子晶体理论 （162）
11.1.1 光子晶体结构与两种晶格 （162）
11.1.2 平面波展开法 （165）
11.1.3 二维光子晶体带隙结构 （167）
11.2 光子晶体波导 （169）
11.2.1 二维光子晶体波导 （169）
11.2.2 二维平板光子晶体波导 （170）
习题 （172）
第12章 光波导的制备 （173）
12.1 概述 （173）
12.2 光纤制造 （174）
12.3 薄膜制备 （174）
12.3.1 蒸发法 （175）
12.3.2 直流磁控溅射法 （175）
12.3.3 中频、射频磁控溅射法 （176）
12.3.4 脉冲激光沉积法 （176）
12.3.5 薄膜制备的化学方法 （177）
12.3.6 薄膜的退火 （178）
12.4 薄膜的表征 （179）
12.4.1 X射线衍射仪 （179）
12.4.2 扫描电镜 （180）
12.4.3 电子探针 （181）
12.5 三维光波导的制作 （182）
12.5.1 光刻技术 （182）
12.5.2 加工技术 （183）
习题 （185）
附录A Bessel函数 （186）
A.1 Bessel方程与Bessel函数 （186）
A.2 各类Bessel函数的渐近展开式 （187）
A.3 Bessel函数的递推关系 （187）
附录B LPmn模特征方程与其组成的矢量模特征方程的等价性 （189）
附录C 二维散度定理和自伴算符 （190）
C.1 二维散度定理 （190）
C.2 自伴算符 （190）
参考文献 （191）
光波导理论基础（第2版）造价信息
本书以几何光学和电磁场理论为基础，系统阐述了介质光波导的分析方法和光传输特性。光波导涉及阶跃式折射率分布和渐变式折射率分布的二维薄膜波导、三维平面波导、光纤以及光子晶体波导。主要内容涵盖各种波导的解析与数值分析方法、模式分类与特征、模式场的分布与传输特性、模式耦合理论等。详细介绍了多种无源和有源光器件的结构、基本原理及工作特性，关于波导的制备和表征也做了介绍。每章都附有一定数量的习题。本书可作为高等学校光学工程、光电子、光通信等专业的研究生及高年级本科生的教材，也可供相关专业的教师和科研人员参考。
光波导理论基础（第2版）常见问题
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同源重组时，只有载体的同源区以内部分发生重组，同源区以外部分将被切除。随机整合时，是在载体的两端将整个载体连入染色体内。置换型载体含有正负选择基因各一，正选择基因多为neo基因，位于同源区内，其在随机...
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教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。教学设计的理论基础包括： 1、一...
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流程再造这一理论是本世纪90年代初具雏形并首次提出，但流程再造理论所包含的概念和观念并非都是新的，它是在许多前人的管理思想和技术方法的基础上发展起来的，是管理思想和信息技术发展的综合产物。这些理论基础...
光波导理论基础（第2版）文献
第3章光波导元器件和传感器
第3章光波导元器件和传感器
非对称Y分支光波导分路器的设计
在分析了非对称Y分支平面光波导理论的基础上,利用BPM算法,对Ti∶LiNbO3分支波导进行了计算和仿真,得到了其分叉角与功率分配的关系;同时对几个Y分支级联所构成的非对称分路器进行了研究,结果表明利用非对称光分路器分配光功率,可以满足不同用户的需求。这为制作光分支器提供了一种新的设计思路。
波导涉及阶跃式折射率分布和渐变式折射率分布的二维薄膜波导、三维条形波导及光纤，主要内容涵盖各种波导的解析与数值分析方法、模式分类与特征、模式场的分布与传输特性、模耦合理论等，并介绍了几种无源光波导器件和光波导放大器的工作原理及特性，同时对光子晶体波导也做了介绍。每章都附有一定数量的习题。
第1章 电磁场理论 （1）
1.1 麦克斯韦方程 （1）
1.2 电磁场边界条件 （2）
1.3 单色平面电磁波 （3）
1.4 坡印亭矢量和传输功率 （4）
1.5 亥姆霍兹方程 （5）
1.6 平面电磁波的反射和折射 （6）
1.7 光的全反射与倏逝波 （7）
1.8 全反射相移与古斯-汉森位移 （8）
习题 （10）
第2章 几何光学 （11）
2.1 程函方程 （11）
2.2 光传播路径分析 （12）
2.2.1 光线方程 （12）
2.2.2 光线方程应用举例 （12）
2.3 费马原理 （13）
习题 （14）
第3章 光波导几何分析 （15）
3.1 均匀介质薄膜波导 （15）
3.2 折射率渐变薄膜波导中的光线 （16）
3.3 阶跃光纤中的光线 （17）
3.3.1 子午光线 （18）
3.3.2 偏斜光线 （19）
3.4 梯度光纤中的光线 （20）
3.4.1 柱坐标的光线方程 （20）
3.4.2 光线不变量 （21）
3.4.3 光线判据函数 （21）
3.4.4 光线分析 （22）
3.5 传播时延与色散特性 （24）
3.5.1 均匀介质波导的时延差 （24）
3.5.2 折射率渐变介质波导的时延差 （25）
3.5.3 光纤的色散 （27）
习题 （28）
第4章 薄膜波导模式理论 （30）
4.1 均匀薄膜波导特征方程 （30）
4.2 薄膜波导电磁场方程 （31）
4.3 TE模分析 （33）
4.4 TM模分析 （35）
4.5 导模特性 （36）
4.5.1 导模截止 （36）
4.5.2 导模定则 （37）
4.5.3 导模数量 （38）
4.5.4 单模传输 （39）
4.5.5 截止波长 （39）
4.5.6 归一化参量与薄膜波导色散曲线 （40）
4.6 导模光强和功率 （41）
4.6.1 导模光强 （41）
4.6.2 传输功率 （42）
习题 （43）
第5章 三维光波导 （44）
5.1 三维光波导结构 （44）
5.2 马卡提里近似法 （45）
5.3 场方程与形式解 （46）
5.4 模特征方程 （47）
5.5 模特征方程 （49）
5.6 模式特性 （50）
5.6.1 导模条件与模截止 （50）
5.6.2 单模传输 （52）
5.6.3 截止波长 （52）
5.6.4 矩形波导色散曲线与模场分布 （53）
5.7 有效折射率法 （54）
5.7.1 矩形波导 （54）
5.7.2 脊波导 （55）
5.7.3 条载波导及四层平板波导 （56）
习题 （58）
第6章 光纤模式理论 （59）
6.1 光纤的电磁场方程 （59）
6.2 阶跃光纤电磁场方程的矢量解法 （61）
6.2.1 芯区和包层的电磁场 （61）
6.2.2 导模特征方程 （64）
6.2.3 导模分类 （64）
6.2.4 导模截止条件与单模传输 （66）
6.2.5 模色散曲线 （71）
6.2.6 导模电磁场分布 （72）
6.3 光纤的线偏振模 （75）
6.3.1 场的直角分量与场方程的标量解法 （75）
6.3.2 线偏振模及简并度 （77）
6.3.3 LPmn模的矢量模组成 （79）
6.3.4 LP模光强和功率 （80）
6.3.5 阶跃多模光纤的导模数量 （82）
6.4 梯度光纤模场分析 （83）
6.4.1 梯度光纤场方程及标量解 （83）
6.4.2 传播常数 （86）
6.4.3 模式群和导模数量 （86）
习题 （87）
第7章 电磁场分析的有限元法 （89）
7.1 微分方程边值问题 （89）
7.1.1 边值问题 （89）
7.1.2 Ritz方法 （90）
7.1.3 Galerkin方法 （91）
7.1.4 本征值方程 （92）
7.2 有限元分析 （92）
7.2.1 区域离散和单元划分 （93）
7.2.2 线性插值函数与基函数 （93）
7.2.3 单元方程的扩展—全局方程的建立 （94）
7.2.4 二阶单元与基函数 （96）
7.3 光波导模式问题的应用举例 （96）
7.3.1 单元大小对计算结果的影响 （96）
7.3.2 脊波导模场的有限元计算 （97）
7.3.3 伪模 （99）
习题 （99）
第8章 模式耦合理论 （100）
8.1 模式的正交性与完备性 （100）
8.1.1 横场方程 （100）
8.1.2 模式的正交性及归一化 （101）
8.1.3 展开式的完备性 （103）
8.2 模耦合方程 （103）
8.2.1 理想正规模式展开的模耦合方程 （103）
8.2.2 本地正规模式展开的模耦合方程 （105）
8.3 模耦合方程的微扰解—双向模耦合 （106）
习题 （107）
第9章 无源光器件 （108）
9.1 光纤光栅 （108）
9.1.1 光纤光栅耦合方程 （109）
9.1.2 光纤光栅传输特性 （111）
9.1.3 光纤光栅滤波特性 （112）
9.2 平面波导光栅 （114）
9.3 双波导定向耦合器 （117）
9.4 波分复用/解复用器 （120）
9.4.1 角色散型 （120）
9.4.2 干涉型 （122）
9.4.3 F-P腔光滤波型 （124）
9.4.4 阵列波导光栅 （125）
9.5 光开关 （126）
习题 （129）
第10章 光波导放大器 （130）
10.1 概述 （130）
10.2 铒离子的光谱特性 （131）
10.2.1 Er3 能级结构 （131）
10.2.2 Er3 的光致发光机制 （133）
10.3 速率方程 （134）
10.3.1 光放大原理及光泵浦波长 （134）
10.3.2 镱-铒共掺系统的速率方程 （136）
10.3.3 铒离子荧光特性 （138）
10.3.4 粒子数反转 （139）
10.4 光波传输方程 （140）
10.5 放大器增益特性 （141）
习题 （144）
第11章 光子晶体波导 （146）
11.1 光子晶体理论 （146）
11.1.1 光子晶体结构与两种晶格 （146）
11.1.2 平面波展开法 （149）
11.1.3 二维光子晶体带隙结构 （151）
11.2 光子晶体波导 （153）
11.2.1 二维光子晶体波导 （153）
11.2.2 二维平板光子晶体波导 （154）
习题 （156）
第12章 光波导的制备 （157）
12.1 概述 （157）
12.2 光纤制造 （158）
12.3 薄膜制备 （158）
12.3.1 蒸发法 （159）
12.3.2 直流磁控溅射法 （159）
12.3.3 中频、射频磁控溅射法 （160）
12.3.4 脉冲激光沉积法 （160）
12.3.5 薄膜制备的化学方法 （161）
12.3.6 薄膜的退火 （162）
12.4 薄膜的表征 （163）
该书是参照教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会制定的《“电路理论基础”课程教学基本要求》和《“电路分析基础”课程教学基本要求》编写而成。
该书的修订在潘双来指导下，由邢丽冬主持完成，参加修订的还有王芸、方天治、谢捷如、吴旭文、张砦等。
《电路理论基础（第3版）》于2015年11月01日由清华大学出版社出版。
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