全國普通高校光電信息科學與工程專業規劃教材：光縴光學（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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廖延彪，黎敏 著

圖書標籤:

• 光縴光學
• 光電信息科學與工程
• 教材
• 高等教育
• 光通信
• 光縴
• 光學
• 信息科學
• 通信工程
• 規劃教材

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302322931

版次：2

商品編碼：11304771

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 全國普通高校光電信息科學與工程專業規劃教材

開本：16開

齣版時間：2013-08-01

用紙：膠版紙

頁數：297

字數：488000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《全國普通高校光電信息科學與工程專業規劃教材：光縴光學（第2版）》從光的電磁理論齣發，全麵論述瞭光在光縴中傳輸和傳感的基本特性及其應用，適閤作為普通高校光電信息科學與工程、電子科學與技術、電子信息工程及物理類相關專業的本科生及研究生教材。體係完整 本書較全麵地介紹瞭“光縴光學”的內容：光縴的傳輸和傳感理論——光縴中光波的傳輸理論和波動理論，非綫性理論，光縴的損耗，色散和偏振特性等；光縴的種類——各種結構和材質的光縴；光縴的應用——製造光縴器件，傳輸信號，圖像和能量，以及傳感等。側重基礎 本書注重對“光縴光學”基本概念和理論分析結果及其物理意義的闡述。兼顧發展 本書較全麵地論述瞭光縴的最新發展態勢及前沿的科研技術成果。學以緻用 本書較全麵地論述瞭光縴的主要應用，分析瞭其基本原理及實際問題，並給齣瞭應用實例及典型參數。

內容簡介

　　《全國普通高校光電信息科學與工程專業規劃教材：光縴光學（第2版）》從光的電磁理論齣發，全麵論述瞭光在光縴中傳輸和傳感的基本特性及其應用。具體內容包括：均勻摺射率和非均勻摺射率光縴的傳輸理論（光綫理論、波動理論、耦閤模理論及非綫性理論）；光縴的損耗、色散、偏振以及非綫性特性；光縴設計、光縴的連接和處理以及參數測量的基本方法；光縴有源和無源器件，各類特種光縴的簡介，以及光縴在傳輸數據、能量、圖像以及傳感方麵的應用等。
　　《全國普通高校光電信息科學與工程專業規劃教材：光縴光學（第2版）》可作為普通高校光電信息科學與工程、光信息科學與技術、電子信息工程、電子科學與技術等相關專業的本科生及研究生教材，也可作為從事光電科技工作的工程技術人員參考使用。

作者簡介

　　廖延彪，畢業於武漢大學物理係物理專業，清華大學電子工程係教授，博士生導師。從事光縴傳輸和傳感方麵教學和研究工作30餘年；承擔並主持多項國傢重大攻關項目、國傢“863”重大項目、國傢基金、航天基金和國防基金等。發錶論文200餘篇，已齣版《物理光學》、《光縴光學》、《偏振光學》、《光學原理與應用》、《光縴傳感技術與應用》等著作，參與編寫《光學手冊》、《光子學--技術與應用》、《現代儀器儀錶技術與設計》等大型工具圖書。廖延彪教授及其所在的清華大學光縴傳感研究室的研究內容涉及強度型、乾涉型、偏振型以及波長型等各類傳感器的基本理論及其關鍵技術。應用範圍涉及電力行業的電流、電壓、溫度等參量的測量：石油化工行業的液位、溫度、壓力、水聲、流量等參量的測量等。

內頁插圖

目錄

第1章 光縴傳輸的基本理論
1.1 引言
1.2 均勻摺射率光縴的光綫理論
1.2.1 子午光綫的傳播
1.2.2 斜光綫的傳播
1.2.3 光縴的彎麯
1.2.4 光縴端麵的傾斜效應
1.2.5 圓錐形光縴
1.3 變摺射率光縴的光綫理論
1.3.1 程函方程
1.3.2 光綫方程
1.3.3 變摺射率光縴中的光綫分析
1.4 光波導的一般理論——正規光波導
1.4.1 麥剋斯韋方程組
1.4.2 波動方程
1.4.3 模式
1.4.4 模式場的縱、橫嚮分量
1.5 均勻摺射率光縴的波動理論
1.5.1 矢量模
1.5.2 綫偏振模與標量法
1.5.3 二層均勻光縴
1.5.4 電磁場分布圖
1.6 變摺射率光縴的波動理論
1.6.1 引言
1.6.2 平方律光縴的解析解
1.6.3 級數近似解
1.6.4 變摺射率單模光縴的分析
1.7 均勻摺射率單模光縴的分析
1.7.1 引言
1.7.2 基本性質
1.7.3 功率分布
1.8 非正規光波導的模耦閤方程
1.8.1 非正規光波導
1.8.2 非正規光波導的模耦閤方程（矢量模耦閤方程）
思考題與習題
參考文獻

第2章 光縴的特性
2.1 引言
2.2 光縴的損耗
2.2.1 吸收損耗
2.2.2 散射損耗
2.3 光縴的色散
2.3.1 概述
2.3.2 模式色散
2.3.3 波長色散
2.4 光縴的設計
2.4.1 引言
2.4.2 多模光縴摺射率分布的設計
2.4.3 單模光縴的設計
2.4.4 典型單模光縴的摺射率分布
2.4.5 典型單模光縴性能
2.5 彈光效應
2.6 光縴中的雙摺射
2.6.1 縴芯的橢圓度引起的雙摺射
2.6.2 應力引起的雙摺射
2.6.3 彎麯引起的雙摺射
2.6.4 扭麯引起的雙摺射
2.6.5 外場引起的雙摺射
2.6.6 減小雙摺射影響的特殊措施
2.7 偏振光在光縴中的傳輸
2.7.1 偏振光的矩陣錶示法-Jones矢量法
2.7.2 Jones矩陣法在光縴中的應用
2.7.3 單模光縴在外力作用下引起雙摺射效應的Jones矩陣
……

第3章 光縴係統的損耗與光縴處理工藝
第4章 特種光縴
第5章 光縴特徵參數的測量
第6章 光縴無源及有源器件
第7章 光縴傳輸數據和圖像
第8章 光縴傳感器

光縴光學（第2版） 圖書簡介 《光縴光學（第2版）》是一部係統性、權威性的光縴光學領域專業教材，旨在為全國普通高等院校光電信息科學與工程專業學生提供紮實的基礎知識和前沿的理論視野。本書深入淺齣地闡述瞭光縴的光學特性、傳輸原理、器件應用及其在現代光電信息技術中的關鍵作用，是讀者深入理解和掌握光縴光學核心概念的理想讀物。 核心內容概述 本書內容覆蓋瞭光縴光學研究和應用的各個重要方麵，其結構安排邏輯嚴謹，知識點層層遞進，確保讀者能夠循序漸進地構建起完整的知識體係。 光縴的基本理論與結構： 教材詳細介紹瞭光縴的物理基礎，包括光波的衍射、乾涉、偏振等基本光學原理如何應用於光縴設計。深入剖析瞭不同類型光縴的結構特點，如階躍摺射率光縴和漸變摺射率光縴，並從幾何光學和波動光學角度解釋瞭光在光縴中的傳播機製。探討瞭模式理論，分析瞭單模光縴和多模光縴的特性差異及其適用場景。 光在光縴中的傳播特性： 本部分是本書的重點和難點，詳細講解瞭光波在光縴中傳播的各項重要參數和現象。包括瞭光縴的損耗機製，如吸收損耗、散射損耗（瑞利散射、米氏散射）以及彎麯損耗，並介紹瞭降低損耗的各種技術。深入分析瞭色散效應，涵蓋瞭材料色散、波導色散和模式色散，以及它們對光信號傳輸速率和質量的影響。此外，還討論瞭非綫性效應，如自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）、四波混頻（FWM）等，這些效應在高密度光信號傳輸中扮演著重要角色。 光縴連接與耦閤技術： 為實現光信號的高效傳輸和係統的穩定運行，光縴的連接與耦閤至關重要。本書係統介紹瞭各種光縴連接方法，包括熔接和機械連接，並分析瞭它們各自的優缺點、損耗特性以及適用條件。同時，詳細講解瞭光縴耦閤技術，如透鏡耦閤、錐形光縴耦閤等，以及如何實現光源與光縴、光縴與光器件之間的有效耦閤，最大程度地減少光信號的傳輸損失。 光縴器件與集成： 光縴器件是構成現代光通信係統和光傳感係統的核心組成部分。本書全麵介紹瞭各類重要的光縴器件，包括但不限於： 光縴光源： 激光器（如半導體激光器、光縴激光器）和發光二極管（LED）等，闡述其發光原理、光譜特性和耦閤方式。 光縴探測器： 光電二極管（PIN）、雪崩光電二極管（APD）等，講解其工作機製、響應速度和靈敏度。 光縴耦閤器與分路器： 如2x2耦閤器、1xN分路器，用於實現光信號的分流和匯聚。 光縴濾波器： 如布拉格光柵（FBG）、乾涉濾波器等，用於選擇特定波長的光信號。 光縴調製器： 用於將電信號調製到光信號上，實現信息的編碼。 光縴放大器： 如摻鉺光縴放大器（EDFA），用於補償光信號在傳輸過程中的損耗，實現長距離傳輸。 光縴傳感器： 基於光縴對外界環境變化的敏感性，發展齣的各類傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、應力傳感器等。 光縴開關與器件集成： 介紹光縴集成技術，如何將多個光縴器件集成到同一襯底上，實現小型化、高性能的光通信和光處理模塊。 光縴在現代信息技術中的應用： 教材的最後部分著眼於光縴技術的實際應用，展示瞭其在不同領域的重要性。 光縴通信係統： 詳細闡述瞭光縴通信係統的基本架構、工作原理，包括點對點通信、波分復用（WDM）技術（如粗波分復用CWDM和密集波分復用DWDM）及其在提高傳輸容量方麵的作用。討論瞭光縴接入網（FTTx）的發展及其在實現高速寬帶接入中的地位。 光傳感技術： 深入探討瞭光縴傳感器的原理、類型和應用，包括在工業監測、環境監測、醫療診斷、航空航天等領域的廣泛應用。 其他應用： 簡要介紹光縴在醫療（如內窺鏡）、工業（如激光加工）、軍事（如光縴陀螺）、科學研究等領域的應用。 特色與優勢 體係完整，內容翔實： 本教材涵蓋瞭光縴光學從基礎理論到前沿應用的完整體係，內容詳實，知識點覆蓋全麵，能夠滿足不同層次讀者的學習需求。 理論與實踐相結閤： 在深入講解理論知識的同時，注重與實際應用相結閤，通過豐富的實例和應用場景的分析，幫助讀者更好地理解抽象的理論概念，並認識到光縴技術在現實世界中的重要作用。 圖文並茂，易於理解： 教材配有大量的示意圖、照片和實驗數據，使抽象的光學現象和復雜的器件結構得以直觀呈現，大大增強瞭教材的可讀性和易理解性。 緊跟學術前沿： 本版教材在第二版的基礎上，對內容進行瞭更新和完善，融入瞭近年來光縴光學領域最新的研究進展和技術動態，如新型光縴材料、先進的傳輸技術、高性能光器件等，確保教材的先進性和前瞻性。 配套資源豐富： 針對教材內容，可能提供配套的習題、實驗指導、參考資料等，為教學和學生自學提供有力支持。 目標讀者 本書適閤於普通高等院校光電信息科學與工程、通信工程、電子信息工程、物理學等相關專業本科生、研究生，以及從事光縴通信、光傳感、光電子技術等領域的研究人員和工程技術人員閱讀參考。 總結 《光縴光學（第2版）》是一本集科學性、係統性、前沿性和實用性於一體的優秀教材。通過學習本書，讀者將能夠深刻理解光縴光學工作的基本原理，掌握光縴器件的設計與應用，並能將其應用於解決實際的光電信息工程問題，為未來在相關領域的學習和工作奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名正在攻讀光電信息科學與工程專業的學生，我手頭的教材不少，但《光縴光學（第2版）》絕對是其中最讓我印象深刻的一本。我曾一度對光縴光學感到頭疼，總覺得那些關於麥剋斯韋方程組、波動方程的推導過程太過抽象，難以把握。但這本書的齣現，徹底改變瞭我的看法。作者在講解光在光縴中傳播的物理過程時，非常注重概念的引入和公式的推導過程的詳細闡述。他們並沒有直接丟給讀者一堆復雜的數學公式，而是先從物理背景入手，解釋為什麼需要這些公式，然後一步步引導讀者完成推導，並且對推導中的關鍵步驟和物理意義都做瞭詳細的解釋。這種“循序漸進”的學習方式，讓我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地探索和理解。此外，書中穿插的案例分析也很有價值，比如介紹不同類型光縴的特性以及它們在不同通信係統中的應用，這讓我能夠更直觀地感受到理論知識的實用性。我特彆喜歡書中關於光縴通信係統組成部分的講解，它將復雜的光縴通信係統分解成一個個小的模塊，並詳細解釋瞭每個模塊在整個係統中的作用，這對於我理解整個通信鏈路至關重要。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本《光縴光學（第2版）》的時候，並沒有抱太高的期望，畢竟我更關注的是光通信係統的整體設計，對光縴本身的一些基礎理論研究並不是我的主要關注點。然而，這本書卻給瞭我不少驚喜。我發現它在講解光縴基本原理的同時，非常注重與實際應用的聯係。例如，在介紹光縴的製造工藝時，書中簡要提及瞭不同工藝對光縴性能的影響，這讓我對我們采購的光縴有瞭更深的理解。更讓我感到意外的是，書中對光縴的衰減和色散的討論，雖然是基礎理論，但作者給齣瞭非常詳細的數學模型，並且討論瞭這些參數如何影響光信號的傳輸距離和傳輸速率。這對於我在設計長距離光通信鏈路時，進行鏈路預算和性能預測非常有幫助。我個人覺得，這本書在理論深度和工程實踐之間的平衡做得很好，它既能滿足學術研究的需求，也能為實際工程應用提供堅實的基礎。我尤其欣賞的是，書中對一些實際問題的分析，比如如何選擇閤適的光縴類型來滿足特定的通信需求，這讓這本書的實用性大大提升。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我購買這本《光縴光學（第2版）》的時候，抱著的是一種“試一試”的心態，因為我對光電信息科學這個領域確實不太熟悉，隻是因為專業需要而不得不接觸。這本書的封麵上“全國普通高校光電信息科學與工程專業規劃教材”幾個字，讓我多少有些擔憂，生怕它過於晦澀難懂。但事實證明，我的顧慮完全是多餘的。從我個人的閱讀體驗來看，這本書在內容的深度和廣度上都做得相當齣色，但更重要的是，它在教學和學習的銜接上做得非常到位。書中大量的圖錶和實例分析，極大地降低瞭理解門檻。我印象最深刻的是關於光縴損耗的章節，書中不僅詳細列舉瞭各種損耗的來源，如吸收損耗、散射損耗、彎麯損耗等，還用清晰的圖示展示瞭這些損耗在光縴中的錶現形式，甚至還給齣瞭實際應用中如何減小損耗的建議。這讓我明白，光縴光學不僅僅是理論，更是與實際工程緊密相連的學科。書中的語言風格也比較樸實，沒有過多的華麗辭藻，而是直接切入主題，直觀易懂。對於我這種跨專業學習的人來說，這樣的教材簡直是福音，它讓我能夠快速掌握核心知識，並且對光縴在通信、傳感等領域的應用有一個初步的認識，為我後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於一本教材來說，《光縴光學（第2版）》在內容的組織和呈現方式上，確實給瞭我很多啓發。我一直覺得，學習物理類專業，圖文並茂是非常重要的。這本書在這方麵做得非常齣色。我注意到書中大量的插圖，它們不是簡單的裝飾，而是真正地服務於內容的講解。比如，在講解光縴的結構時，書中提供瞭不同截麵和不同類型光縴的詳細剖麵圖，讓你能夠清晰地看到縴芯、包層、塗覆層等各個部分的幾何結構和光學特性。在講解光綫在光縴中的傳播路徑時，書中用動畫式的示意圖來展示全反射的原理，這比單純的文字描述要直觀得多。此外，書中對公式的推導，也通常伴隨著清晰的幾何示意圖，幫助讀者理解公式背後的物理意義。這種“化繁為簡”的處理方式，讓我能夠更容易地理解那些看似復雜的物理概念和數學推導。而且，書中的語言風格也比較簡潔明瞭，避免瞭冗餘的錶述，讓讀者能夠更專注於核心知識的學習。這本教材的質量，確實對得起“規劃教材”的稱號。

評分☆☆☆☆☆

我是一名光電工程領域的從業者，雖然已經畢業多年，但隨著技術的不斷發展，我仍然需要不斷學習新的知識來跟上行業的步伐。當我瞭解到有這本《光縴光學（第2版）》齣版時，我立刻購入並認真研讀瞭一番。坦白說，這本書的編排結構和內容深度都讓我感到驚喜。我發現它在技術的前沿性和實用性之間取得瞭很好的平衡。例如，書中對光縴傳感技術的部分進行瞭相當詳細的介紹，包括各種傳感原理、傳感器的結構以及實際應用場景，這對於我從事的某個相關項目非常有啓發。而且，書中對一些新興的光縴技術，比如多芯光縴、空芯光縴等，也進行瞭初步的探討，雖然可能不是最前沿的深度，但對於快速瞭解這些新方嚮的概況非常有幫助。另一個讓我印象深刻的是，書中對光縴非綫性效應的講解，雖然這是個相對復雜的領域，但作者用瞭比較易懂的方式來解釋，並且給齣瞭相關的數學模型和實際影響的分析，這對我理解光縴通信中的非綫性失真問題非常有幫助。總的來說，這本書對於想要更新知識體係的從業者來說，絕對是一本值得推薦的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本《光縴光學（第2版）》給我最直觀的感受就是其知識的“實操性”。雖然我不是直接從事光縴製造或通信設備研發的工程師，但在學習光電信息科學的過程中，我需要理解光縴在各個應用場景中的具體錶現。這本書在這方麵做得相當不錯。例如，在介紹各種光縴的損耗特性時，書中不僅給齣瞭理論上的分析，還聯係瞭實際應用中可能遇到的問題，比如不同波長下的損耗差異對不同通信係統的影響。我特彆喜歡關於光縴連接部分的內容，書中詳細講解瞭各種連接方式的優缺點，以及對信號傳輸的影響，這對於我理解光縴網絡的組建和維護非常有幫助。此外，書中對光縴傳感器的介紹，也讓我看到瞭光縴技術在各個領域的廣泛應用，比如在環境監測、醫療健康等方麵的潛力。這種理論與實踐緊密結閤的編排方式，讓我覺得學習內容非常“接地氣”，也更容易激發我的學習熱情。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的角度來看，這本《光縴光學（第2版）》最值得稱道之處，在於其對知識的深度挖掘和係統性梳理。作為一本規劃教材，它確實能夠為學生構建起一個紮實的光縴光學知識體係。我仔細翻閱瞭其中關於光縴模理論的部分，作者並沒有止步於介紹何為模，而是深入分析瞭不同模式在光縴中的傳播特性、耦閤以及模式失真等問題。書中對模式截止條件、模式場分布等概念的講解，都非常到位，並且輔以大量的數學推導和示意圖，讓讀者能夠透徹理解。我尤其注意到，書中對非綫性效應的講解，不像一些教材那樣點到為止，而是詳細闡述瞭剋爾效應、拉曼散射等在光縴中引起的非綫性現象，以及它們對光信號傳輸的影響。這部分內容對於理解現代高速光通信係統中麵臨的挑戰非常有幫助。總的來說，這本書的內容嚴謹而全麵，對於想要深入理解光縴光學原理的學生和研究人員來說，無疑是一本不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

從一本高校教材的角度來看，《光縴光學（第2版）》在知識體係的構建上做得十分齣色。我特彆喜歡書中對光縴基本原理的闡述，它不僅僅是簡單地羅列公式，而是從物理現象齣發，逐步引齣相關的數學模型，並對模型的物理意義進行深入剖析。例如，在講解光在光縴中的傳播時，書中從惠更斯原理和菲涅爾方程入手，逐漸過渡到波動方程的求解，並詳細解釋瞭全反射的條件。這讓我能夠清晰地理解光是如何在光縴中被約束和傳輸的。而且，書中對各種光縴的分類和特性也進行瞭詳細的介紹，比如單模光縴、多模光縴、階躍光縴、漸變光縴等，並分析瞭它們在不同應用場景下的優劣。這對於我選擇和使用閤適的光縴類型非常有指導意義。這本書的閱讀體驗非常流暢，它讓我能夠一步步深入理解光縴光學的核心概念，並對這個領域的未來發展有瞭初步的認識。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，在閱讀《光縴光學（第2版）》之前，我對光縴的理解僅停留在“傳輸光信號的介質”這個非常錶麵的層麵。但這本書的齣現，徹底改變瞭我的認知。作者以一種非常係統和深入的方式，將我帶入瞭光縴的光學世界。我特彆欣賞書中對光縴製造工藝的講解，雖然篇幅不長，但能夠讓你瞭解不同工藝對光縴核心參數的影響，比如摺射率分布、縴芯直徑等，而這些參數直接決定瞭光縴的傳輸性能。讓我印象深刻的是，書中對光縴色散的討論，它詳細解釋瞭材料色散、波導色散以及模式色散等不同類型的色散，並且給齣瞭如何通過設計光縴結構來優化色散的方案。這對於理解長距離、高速光通信係統至關重要。這本書的內容嚴謹而不失趣味，它讓我在掌握紮實的光縴光學理論的同時，也對光縴在現代信息社會中的核心作用有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本《光縴光學（第2版）》真是讓我眼前一亮，當初拿到這本書的時候，本以為會是一本枯燥乏味、充斥著大量公式和理論的學術專著，畢竟是全國普通高校的規劃教材，通常都帶有一定的嚴肅性和深度。然而，翻開目錄，我便被其清晰的脈絡和循序漸進的編排所吸引。作者顯然花瞭很多心思來組織內容，從最基礎的光波導原理講起，一步步深入到更復雜的模式分析、色散、非綫性效應等等，每一步都建立在前一個概念之上，邏輯性極強。我特彆喜歡書中對概念的解釋，雖然是嚴謹的科學理論，但通過生動的類比和形象的圖示，那些抽象的概念變得觸手可及。例如，在講解光縴的模式傳輸時，書中沒有僅僅給齣數學公式，而是用非常形象的比喻來描述不同模式在光縴中傳播的路徑和特點，這讓我這個初學者一下子就理解瞭模式的概念，而不是死記硬背。而且，每章末尾的習題也設計得相當巧妙，有的是對概念的鞏固，有的是對公式的應用，還有一些是引導思考的開放性問題，這讓我能夠真正地將所學知識融會貫通。總而言之，這本書就像一位經驗豐富的老教授，耐心地引導我一步步走進光縴光學的美妙世界，讓我不僅學到瞭知識，更培養瞭對這個領域的興趣。

評分☆☆☆☆☆

很好很喜歡~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

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很好，很實用

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很好

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是正品

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書很難，很詳細，推薦

評分☆☆☆☆☆

書的質量不錯啊

評分☆☆☆☆☆

挺好的

評分☆☆☆☆☆

挺好的

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挺好的