光波导原理与器件

第0章 绪论

第1章 光波导原理与器件概述

1.1 导波光学的发展

1.1.1 导波光学基本概念

1.1.2 导波光学产生及发展过程

1.2 导波光学系统构成及优点

1.2.1 导波光学系统构成

1.2.2 导波光学系统优点

1.3 光波导器件的进展

1.3.1 光波导宽带光调制器

1.3.2 光波导开关

1.3.3 光波导频谱分析器

1.3.4 高密度信息读取器

1.4 光波导技术研究热点和发展趋势

1.4.1 光波导技术的研究热点

1.4.2 光波导技术的发展趋势

小结

习题

第2章 光波导的理论基础

2.1 光波导种类

2.1.1 按形状分

2.1.2 按折射率分布分

2.2 光波导的射线光学理论

2.2.1 平面（板）光波导简介

2.2.2 射线光学模型

2.2.3 光入射到介质界面处的基本定律

2.2.4 全反射时的相移

2.2.5 平面光波导的导模

2.2.6 模式本征方程的图解

2.2.7 应用实例

2.3 古斯－汉欣线移和有效厚度原理

2.3.1 古斯－汉欣线移

2.3.2 有效厚度

2.4 光波导的电磁理论

2.4.1 电磁过程的基本方程

2.4.2 平面光波导中的亥姆霍兹方程

2.5 折射率突变光波导的基本解

2.5.1 te导模的场分布

2.5.2 模式本征方程

2.6 折射率渐变光波导的基本解

2.6.1 平方律折射率分布

2.6.2 指数律折射率分布

2.7 条形介质光波导的基本解

2.7.1 马卡提里近似

2.7.2 exm,n模式分析

2.7.3 eym,n模式分析

2.7.4 有效折射律法

2.8 圆柱形介质光波导的基本解

2.8.1 光纤导模的基本解

2.8.2 导引模的截止条件

小结

习题

第3章 光波导元器件和传感器

3.1 光路变换器

3.1.1 光波导棱镜

3.1.2 端面反射镜

3.1.3 弯曲光波导

3.2 功率分配器

3.2.1 单模光波导型功率分配器

3.2.2 多模光波导型功率分配器

3.3 光波导偏振器

……

第4章 光波导的制备技术

第5章 光波导耦合理论与耦合器

第6章 光调制和光波导调制器

第7章 光纤和光纤技术

附录a 常用术语

附录b 习题参考答案

参考文献

本书在介绍导波光学产生和发展概况之后，从光的电磁理论出发，系统、深入地论述了光在光波导中传播时发生的基本现象和遵循的基本规律，同时阐述了光波导器件的原理、结构、制作技术和工艺。全书内容共分7章：光波导原理与器件概述，光波导的理论基础，光波导元器件和传感器，光波导的制备技术，光波导耦合理论与耦合器，光调制和光波导调制器，光纤和光纤技术。本着厚基础，重应用，使读者学以致用的理念，本书在重点讲述基本原理、基本概念和基本知识的基础上，全面、系统地讲述了光波导原理以及光波导器件的结构、功能、制作方法和相关应用。本书可作为高等院校光信息科学与技术专业、应用物理学专业、电子科学与技术专业、光电子技术科学专业以及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可供从事光学及相关领域学习和研究的师生和科技人员参考。