全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材：光纤光学（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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廖延彪，黎敏 著

图书标签:

• 光纤光学
• 光电信息科学与工程
• 教材
• 高等教育
• 光通信
• 光纤
• 光学
• 信息科学
• 通信工程
• 规划教材

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302322931

版次：2

商品编码：11304771

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材

开本：16开

出版时间：2013-08-01

用纸：胶版纸

页数：297

字数：488000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材：光纤光学（第2版）》从光的电磁理论出发，全面论述了光在光纤中传输和传感的基本特性及其应用，适合作为普通高校光电信息科学与工程、电子科学与技术、电子信息工程及物理类相关专业的本科生及研究生教材。体系完整 本书较全面地介绍了“光纤光学”的内容：光纤的传输和传感理论——光纤中光波的传输理论和波动理论，非线性理论，光纤的损耗，色散和偏振特性等；光纤的种类——各种结构和材质的光纤；光纤的应用——制造光纤器件，传输信号，图像和能量，以及传感等。侧重基础 本书注重对“光纤光学”基本概念和理论分析结果及其物理意义的阐述。兼顾发展 本书较全面地论述了光纤的最新发展态势及前沿的科研技术成果。学以致用 本书较全面地论述了光纤的主要应用，分析了其基本原理及实际问题，并给出了应用实例及典型参数。

内容简介

　　《全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材：光纤光学（第2版）》从光的电磁理论出发，全面论述了光在光纤中传输和传感的基本特性及其应用。具体内容包括：均匀折射率和非均匀折射率光纤的传输理论（光线理论、波动理论、耦合模理论及非线性理论）；光纤的损耗、色散、偏振以及非线性特性；光纤设计、光纤的连接和处理以及参数测量的基本方法；光纤有源和无源器件，各类特种光纤的简介，以及光纤在传输数据、能量、图像以及传感方面的应用等。
　　《全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材：光纤光学（第2版）》可作为普通高校光电信息科学与工程、光信息科学与技术、电子信息工程、电子科学与技术等相关专业的本科生及研究生教材，也可作为从事光电科技工作的工程技术人员参考使用。

作者简介

　　廖延彪，毕业于武汉大学物理系物理专业，清华大学电子工程系教授，博士生导师。从事光纤传输和传感方面教学和研究工作30余年；承担并主持多项国家重大攻关项目、国家“863”重大项目、国家基金、航天基金和国防基金等。发表论文200余篇，已出版《物理光学》、《光纤光学》、《偏振光学》、《光学原理与应用》、《光纤传感技术与应用》等著作，参与编写《光学手册》、《光子学--技术与应用》、《现代仪器仪表技术与设计》等大型工具图书。廖延彪教授及其所在的清华大学光纤传感研究室的研究内容涉及强度型、干涉型、偏振型以及波长型等各类传感器的基本理论及其关键技术。应用范围涉及电力行业的电流、电压、温度等参量的测量：石油化工行业的液位、温度、压力、水声、流量等参量的测量等。

内页插图

目录

第1章 光纤传输的基本理论
1.1 引言
1.2 均匀折射率光纤的光线理论
1.2.1 子午光线的传播
1.2.2 斜光线的传播
1.2.3 光纤的弯曲
1.2.4 光纤端面的倾斜效应
1.2.5 圆锥形光纤
1.3 变折射率光纤的光线理论
1.3.1 程函方程
1.3.2 光线方程
1.3.3 变折射率光纤中的光线分析
1.4 光波导的一般理论——正规光波导
1.4.1 麦克斯韦方程组
1.4.2 波动方程
1.4.3 模式
1.4.4 模式场的纵、横向分量
1.5 均匀折射率光纤的波动理论
1.5.1 矢量模
1.5.2 线偏振模与标量法
1.5.3 二层均匀光纤
1.5.4 电磁场分布图
1.6 变折射率光纤的波动理论
1.6.1 引言
1.6.2 平方律光纤的解析解
1.6.3 级数近似解
1.6.4 变折射率单模光纤的分析
1.7 均匀折射率单模光纤的分析
1.7.1 引言
1.7.2 基本性质
1.7.3 功率分布
1.8 非正规光波导的模耦合方程
1.8.1 非正规光波导
1.8.2 非正规光波导的模耦合方程（矢量模耦合方程）
思考题与习题
参考文献

第2章 光纤的特性
2.1 引言
2.2 光纤的损耗
2.2.1 吸收损耗
2.2.2 散射损耗
2.3 光纤的色散
2.3.1 概述
2.3.2 模式色散
2.3.3 波长色散
2.4 光纤的设计
2.4.1 引言
2.4.2 多模光纤折射率分布的设计
2.4.3 单模光纤的设计
2.4.4 典型单模光纤的折射率分布
2.4.5 典型单模光纤性能
2.5 弹光效应
2.6 光纤中的双折射
2.6.1 纤芯的椭圆度引起的双折射
2.6.2 应力引起的双折射
2.6.3 弯曲引起的双折射
2.6.4 扭曲引起的双折射
2.6.5 外场引起的双折射
2.6.6 减小双折射影响的特殊措施
2.7 偏振光在光纤中的传输
2.7.1 偏振光的矩阵表示法-Jones矢量法
2.7.2 Jones矩阵法在光纤中的应用
2.7.3 单模光纤在外力作用下引起双折射效应的Jones矩阵
……

第3章 光纤系统的损耗与光纤处理工艺
第4章 特种光纤
第5章 光纤特征参数的测量
第6章 光纤无源及有源器件
第7章 光纤传输数据和图像
第8章 光纤传感器

光纤光学（第2版） 图书简介 《光纤光学（第2版）》是一部系统性、权威性的光纤光学领域专业教材，旨在为全国普通高等院校光电信息科学与工程专业学生提供扎实的基础知识和前沿的理论视野。本书深入浅出地阐述了光纤的光学特性、传输原理、器件应用及其在现代光电信息技术中的关键作用，是读者深入理解和掌握光纤光学核心概念的理想读物。 核心内容概述 本书内容覆盖了光纤光学研究和应用的各个重要方面，其结构安排逻辑严谨，知识点层层递进，确保读者能够循序渐进地构建起完整的知识体系。 光纤的基本理论与结构： 教材详细介绍了光纤的物理基础，包括光波的衍射、干涉、偏振等基本光学原理如何应用于光纤设计。深入剖析了不同类型光纤的结构特点，如阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤，并从几何光学和波动光学角度解释了光在光纤中的传播机制。探讨了模式理论，分析了单模光纤和多模光纤的特性差异及其适用场景。 光在光纤中的传播特性： 本部分是本书的重点和难点，详细讲解了光波在光纤中传播的各项重要参数和现象。包括了光纤的损耗机制，如吸收损耗、散射损耗（瑞利散射、米氏散射）以及弯曲损耗，并介绍了降低损耗的各种技术。深入分析了色散效应，涵盖了材料色散、波导色散和模式色散，以及它们对光信号传输速率和质量的影响。此外，还讨论了非线性效应，如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）等，这些效应在高密度光信号传输中扮演着重要角色。 光纤连接与耦合技术： 为实现光信号的高效传输和系统的稳定运行，光纤的连接与耦合至关重要。本书系统介绍了各种光纤连接方法，包括熔接和机械连接，并分析了它们各自的优缺点、损耗特性以及适用条件。同时，详细讲解了光纤耦合技术，如透镜耦合、锥形光纤耦合等，以及如何实现光源与光纤、光纤与光器件之间的有效耦合，最大程度地减少光信号的传输损失。 光纤器件与集成： 光纤器件是构成现代光通信系统和光传感系统的核心组成部分。本书全面介绍了各类重要的光纤器件，包括但不限于： 光纤光源： 激光器（如半导体激光器、光纤激光器）和发光二极管（LED）等，阐述其发光原理、光谱特性和耦合方式。 光纤探测器： 光电二极管（PIN）、雪崩光电二极管（APD）等，讲解其工作机制、响应速度和灵敏度。 光纤耦合器与分路器： 如2x2耦合器、1xN分路器，用于实现光信号的分流和汇聚。 光纤滤波器： 如布拉格光栅（FBG）、干涉滤波器等，用于选择特定波长的光信号。 光纤调制器： 用于将电信号调制到光信号上，实现信息的编码。 光纤放大器： 如掺铒光纤放大器（EDFA），用于补偿光信号在传输过程中的损耗，实现长距离传输。 光纤传感器： 基于光纤对外界环境变化的敏感性，发展出的各类传感器，如温度传感器、压力传感器、应力传感器等。 光纤开关与器件集成： 介绍光纤集成技术，如何将多个光纤器件集成到同一衬底上，实现小型化、高性能的光通信和光处理模块。 光纤在现代信息技术中的应用： 教材的最后部分着眼于光纤技术的实际应用，展示了其在不同领域的重要性。 光纤通信系统： 详细阐述了光纤通信系统的基本架构、工作原理，包括点对点通信、波分复用（WDM）技术（如粗波分复用CWDM和密集波分复用DWDM）及其在提高传输容量方面的作用。讨论了光纤接入网（FTTx）的发展及其在实现高速宽带接入中的地位。 光传感技术： 深入探讨了光纤传感器的原理、类型和应用，包括在工业监测、环境监测、医疗诊断、航空航天等领域的广泛应用。 其他应用： 简要介绍光纤在医疗（如内窥镜）、工业（如激光加工）、军事（如光纤陀螺）、科学研究等领域的应用。 特色与优势 体系完整，内容翔实： 本教材涵盖了光纤光学从基础理论到前沿应用的完整体系，内容详实，知识点覆盖全面，能够满足不同层次读者的学习需求。 理论与实践相结合： 在深入讲解理论知识的同时，注重与实际应用相结合，通过丰富的实例和应用场景的分析，帮助读者更好地理解抽象的理论概念，并认识到光纤技术在现实世界中的重要作用。 图文并茂，易于理解： 教材配有大量的示意图、照片和实验数据，使抽象的光学现象和复杂的器件结构得以直观呈现，大大增强了教材的可读性和易理解性。 紧跟学术前沿： 本版教材在第二版的基础上，对内容进行了更新和完善，融入了近年来光纤光学领域最新的研究进展和技术动态，如新型光纤材料、先进的传输技术、高性能光器件等，确保教材的先进性和前瞻性。 配套资源丰富： 针对教材内容，可能提供配套的习题、实验指导、参考资料等，为教学和学生自学提供有力支持。 目标读者 本书适合于普通高等院校光电信息科学与工程、通信工程、电子信息工程、物理学等相关专业本科生、研究生，以及从事光纤通信、光传感、光电子技术等领域的研究人员和工程技术人员阅读参考。 总结 《光纤光学（第2版）》是一本集科学性、系统性、前沿性和实用性于一体的优秀教材。通过学习本书，读者将能够深刻理解光纤光学工作的基本原理，掌握光纤器件的设计与应用，并能将其应用于解决实际的光电信息工程问题，为未来在相关领域的学习和工作奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名光电工程领域的从业者，虽然已经毕业多年，但随着技术的不断发展，我仍然需要不断学习新的知识来跟上行业的步伐。当我了解到有这本《光纤光学（第2版）》出版时，我立刻购入并认真研读了一番。坦白说，这本书的编排结构和内容深度都让我感到惊喜。我发现它在技术的前沿性和实用性之间取得了很好的平衡。例如，书中对光纤传感技术的部分进行了相当详细的介绍，包括各种传感原理、传感器的结构以及实际应用场景，这对于我从事的某个相关项目非常有启发。而且，书中对一些新兴的光纤技术，比如多芯光纤、空芯光纤等，也进行了初步的探讨，虽然可能不是最前沿的深度，但对于快速了解这些新方向的概况非常有帮助。另一个让我印象深刻的是，书中对光纤非线性效应的讲解，虽然这是个相对复杂的领域，但作者用了比较易懂的方式来解释，并且给出了相关的数学模型和实际影响的分析，这对我理解光纤通信中的非线性失真问题非常有帮助。总的来说，这本书对于想要更新知识体系的从业者来说，绝对是一本值得推荐的参考书。

评分☆☆☆☆☆

对于一本教材来说，《光纤光学（第2版）》在内容的组织和呈现方式上，确实给了我很多启发。我一直觉得，学习物理类专业，图文并茂是非常重要的。这本书在这方面做得非常出色。我注意到书中大量的插图，它们不是简单的装饰，而是真正地服务于内容的讲解。比如，在讲解光纤的结构时，书中提供了不同截面和不同类型光纤的详细剖面图，让你能够清晰地看到纤芯、包层、涂覆层等各个部分的几何结构和光学特性。在讲解光线在光纤中的传播路径时，书中用动画式的示意图来展示全反射的原理，这比单纯的文字描述要直观得多。此外，书中对公式的推导，也通常伴随着清晰的几何示意图，帮助读者理解公式背后的物理意义。这种“化繁为简”的处理方式，让我能够更容易地理解那些看似复杂的物理概念和数学推导。而且，书中的语言风格也比较简洁明了，避免了冗余的表述，让读者能够更专注于核心知识的学习。这本教材的质量，确实对得起“规划教材”的称号。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤光学（第2版）》真是让我眼前一亮，当初拿到这本书的时候，本以为会是一本枯燥乏味、充斥着大量公式和理论的学术专著，毕竟是全国普通高校的规划教材，通常都带有一定的严肃性和深度。然而，翻开目录，我便被其清晰的脉络和循序渐进的编排所吸引。作者显然花了很多心思来组织内容，从最基础的光波导原理讲起，一步步深入到更复杂的模式分析、色散、非线性效应等等，每一步都建立在前一个概念之上，逻辑性极强。我特别喜欢书中对概念的解释，虽然是严谨的科学理论，但通过生动的类比和形象的图示，那些抽象的概念变得触手可及。例如，在讲解光纤的模式传输时，书中没有仅仅给出数学公式，而是用非常形象的比喻来描述不同模式在光纤中传播的路径和特点，这让我这个初学者一下子就理解了模式的概念，而不是死记硬背。而且，每章末尾的习题也设计得相当巧妙，有的是对概念的巩固，有的是对公式的应用，还有一些是引导思考的开放性问题，这让我能够真正地将所学知识融会贯通。总而言之，这本书就像一位经验丰富的老教授，耐心地引导我一步步走进光纤光学的美妙世界，让我不仅学到了知识，更培养了对这个领域的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，在阅读《光纤光学（第2版）》之前，我对光纤的理解仅停留在“传输光信号的介质”这个非常表面的层面。但这本书的出现，彻底改变了我的认知。作者以一种非常系统和深入的方式，将我带入了光纤的光学世界。我特别欣赏书中对光纤制造工艺的讲解，虽然篇幅不长，但能够让你了解不同工艺对光纤核心参数的影响，比如折射率分布、纤芯直径等，而这些参数直接决定了光纤的传输性能。让我印象深刻的是，书中对光纤色散的讨论，它详细解释了材料色散、波导色散以及模式色散等不同类型的色散，并且给出了如何通过设计光纤结构来优化色散的方案。这对于理解长距离、高速光通信系统至关重要。这本书的内容严谨而不失趣味，它让我在掌握扎实的光纤光学理论的同时，也对光纤在现代信息社会中的核心作用有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买这本《光纤光学（第2版）》的时候，抱着的是一种“试一试”的心态，因为我对光电信息科学这个领域确实不太熟悉，只是因为专业需要而不得不接触。这本书的封面上“全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材”几个字，让我多少有些担忧，生怕它过于晦涩难懂。但事实证明，我的顾虑完全是多余的。从我个人的阅读体验来看，这本书在内容的深度和广度上都做得相当出色，但更重要的是，它在教学和学习的衔接上做得非常到位。书中大量的图表和实例分析，极大地降低了理解门槛。我印象最深刻的是关于光纤损耗的章节，书中不仅详细列举了各种损耗的来源，如吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗等，还用清晰的图示展示了这些损耗在光纤中的表现形式，甚至还给出了实际应用中如何减小损耗的建议。这让我明白，光纤光学不仅仅是理论，更是与实际工程紧密相连的学科。书中的语言风格也比较朴实，没有过多的华丽辞藻，而是直接切入主题，直观易懂。对于我这种跨专业学习的人来说，这样的教材简直是福音，它让我能够快速掌握核心知识，并且对光纤在通信、传感等领域的应用有一个初步的认识，为我后续更深入的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本《光纤光学（第2版）》的时候，并没有抱太高的期望，毕竟我更关注的是光通信系统的整体设计，对光纤本身的一些基础理论研究并不是我的主要关注点。然而，这本书却给了我不少惊喜。我发现它在讲解光纤基本原理的同时，非常注重与实际应用的联系。例如，在介绍光纤的制造工艺时，书中简要提及了不同工艺对光纤性能的影响，这让我对我们采购的光纤有了更深的理解。更让我感到意外的是，书中对光纤的衰减和色散的讨论，虽然是基础理论，但作者给出了非常详细的数学模型，并且讨论了这些参数如何影响光信号的传输距离和传输速率。这对于我在设计长距离光通信链路时，进行链路预算和性能预测非常有帮助。我个人觉得，这本书在理论深度和工程实践之间的平衡做得很好，它既能满足学术研究的需求，也能为实际工程应用提供坚实的基础。我尤其欣赏的是，书中对一些实际问题的分析，比如如何选择合适的光纤类型来满足特定的通信需求，这让这本书的实用性大大提升。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤光学（第2版）》给我最直观的感受就是其知识的“实操性”。虽然我不是直接从事光纤制造或通信设备研发的工程师，但在学习光电信息科学的过程中，我需要理解光纤在各个应用场景中的具体表现。这本书在这方面做得相当不错。例如，在介绍各种光纤的损耗特性时，书中不仅给出了理论上的分析，还联系了实际应用中可能遇到的问题，比如不同波长下的损耗差异对不同通信系统的影响。我特别喜欢关于光纤连接部分的内容，书中详细讲解了各种连接方式的优缺点，以及对信号传输的影响，这对于我理解光纤网络的组建和维护非常有帮助。此外，书中对光纤传感器的介绍，也让我看到了光纤技术在各个领域的广泛应用，比如在环境监测、医疗健康等方面的潜力。这种理论与实践紧密结合的编排方式，让我觉得学习内容非常“接地气”，也更容易激发我的学习热情。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的角度来看，这本《光纤光学（第2版）》最值得称道之处，在于其对知识的深度挖掘和系统性梳理。作为一本规划教材，它确实能够为学生构建起一个扎实的光纤光学知识体系。我仔细翻阅了其中关于光纤模理论的部分，作者并没有止步于介绍何为模，而是深入分析了不同模式在光纤中的传播特性、耦合以及模式失真等问题。书中对模式截止条件、模式场分布等概念的讲解，都非常到位，并且辅以大量的数学推导和示意图，让读者能够透彻理解。我尤其注意到，书中对非线性效应的讲解，不像一些教材那样点到为止，而是详细阐述了克尔效应、拉曼散射等在光纤中引起的非线性现象，以及它们对光信号传输的影响。这部分内容对于理解现代高速光通信系统中面临的挑战非常有帮助。总的来说，这本书的内容严谨而全面，对于想要深入理解光纤光学原理的学生和研究人员来说，无疑是一本不可多得的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在攻读光电信息科学与工程专业的学生，我手头的教材不少，但《光纤光学（第2版）》绝对是其中最让我印象深刻的一本。我曾一度对光纤光学感到头疼，总觉得那些关于麦克斯韦方程组、波动方程的推导过程太过抽象，难以把握。但这本书的出现，彻底改变了我的看法。作者在讲解光在光纤中传播的物理过程时，非常注重概念的引入和公式的推导过程的详细阐述。他们并没有直接丢给读者一堆复杂的数学公式，而是先从物理背景入手，解释为什么需要这些公式，然后一步步引导读者完成推导，并且对推导中的关键步骤和物理意义都做了详细的解释。这种“循序渐进”的学习方式，让我感觉自己不是在被动地接受知识，而是在主动地探索和理解。此外，书中穿插的案例分析也很有价值，比如介绍不同类型光纤的特性以及它们在不同通信系统中的应用，这让我能够更直观地感受到理论知识的实用性。我特别喜欢书中关于光纤通信系统组成部分的讲解，它将复杂的光纤通信系统分解成一个个小的模块，并详细解释了每个模块在整个系统中的作用，这对于我理解整个通信链路至关重要。

评分☆☆☆☆☆

从一本高校教材的角度来看，《光纤光学（第2版）》在知识体系的构建上做得十分出色。我特别喜欢书中对光纤基本原理的阐述，它不仅仅是简单地罗列公式，而是从物理现象出发，逐步引出相关的数学模型，并对模型的物理意义进行深入剖析。例如，在讲解光在光纤中的传播时，书中从惠更斯原理和菲涅尔方程入手，逐渐过渡到波动方程的求解，并详细解释了全反射的条件。这让我能够清晰地理解光是如何在光纤中被约束和传输的。而且，书中对各种光纤的分类和特性也进行了详细的介绍，比如单模光纤、多模光纤、阶跃光纤、渐变光纤等，并分析了它们在不同应用场景下的优劣。这对于我选择和使用合适的光纤类型非常有指导意义。这本书的阅读体验非常流畅，它让我能够一步步深入理解光纤光学的核心概念，并对这个领域的未来发展有了初步的认识。

评分☆☆☆☆☆

good

评分☆☆☆☆☆

本来想买第一版的，结果没有了，貌似删除了一些理论

评分☆☆☆☆☆

很好

评分☆☆☆☆☆

光纤光学方面的权威书籍，值得一看。

评分☆☆☆☆☆

书很难，很详细，推荐

评分☆☆☆☆☆

本书印刷良好，整体干净无污，封面边缘有一小破损

评分☆☆☆☆☆

没什么好说的啊，不缺页完整就够了。。。

评分☆☆☆☆☆

诶，书内有些错误的地方，看起来蛮吃力的

评分☆☆☆☆☆

光学入门书籍，初学者必备