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內容簡介

光縴是20世紀的重大發明之一，其導光性能臻於完美，很難想象還會有更好的替代者。本書是光學、光子學和光縴通信領域的重要譯著，主要內容包括脈衝在光縴中的傳輸、群速度色散、自相位調製、光孤子、偏振效應、交叉相位調製、受激喇曼散射、受激布裏淵散射、四波混頻、高非綫性光縴、新型非綫性現象、超連續譜産生等內容，科學歸納為非綫性光縴光學，側重於基本概念和原理，也涉及瞭一些應用。

作者簡介

美國羅切斯特大學光學和物理學教授，曾在法國巴黎綜閤理工學院，紐約城市大學和AT＆T貝爾實驗室任職。Agrawal是美國光學學會（OSA）和電氣電子工程師協會（IEEE）會士，1993年～1998年任JOSA B的副編輯，2001年～2004年任Optics Express的副編輯，目前是OSA期刊Advances in Optics and Photonics編輯委員會的成員。2009年和2010年期間，Agrawal教授任OSA齣版委員會主席，而且是OSA的董事會成員。2012年，Agrawal被IEEE 光子學學會授予量子電子學奬，以錶彰他通過創造性的研究和享有盛譽的原創著作對光縴通信技術作齣的突齣貢獻。

目錄

第1章 導論
1．1 曆史的迴顧
1．2 光縴的基本特性
1．2．1 材料和製造
1．2．2 光縴損耗
1．2．3 色度色散
1．2．4 偏振模色散
1．3 光縴非綫性
1．3．1 非綫性摺射
1．3．2 受激非彈性散射
1．3．3 非綫性效應的重要性
1．4 綜述
習題
參考文獻
第2章 脈衝在光縴中的傳輸
2．1 麥剋斯韋方程組
2．2 光縴模式
2．2．1 本徵值方程
2．2．2 單模條件
2．2．3 基模特性
2．3 脈衝傳輸方程
2．3．1 非綫性脈衝傳輸
2．3．2 高階非綫性效應
2．3．3 喇曼響應函數及其作用
2．3．4 延伸到多模光縴
2．4 數值方法
2．4．1 分步傅裏葉法
2．4．2 有限差分法
習題
參考文獻
第3章 群速度色散
3．1 不同的傳輸區
3．2 色散感應的脈衝展寬
3．2．1 高斯脈衝
3．2．2 啁啾高斯脈衝
3．2．3 雙麯正割脈衝
3．2．4 超高斯脈衝
3．2．5 實驗結果
3．3 三階色散
3．3．1 啁啾高斯脈衝的演化
3．3．2 展寬因子
3．3．3 任意形狀脈衝
3．3．4 超短脈衝測量
3．4 色散管理
3．4．1 群速度色散引起的限製
3．4．2 色散補償
3．4．3 三階色散補償
習題
參考文獻
第4章 自相位調製
4．1 自相位調製感應頻譜變化
4．1．1 非綫性相移
4．1．2 脈衝頻譜的變化
4．1．3 脈衝形狀和初始啁啾的影響
4．1．4 部分相乾效應
4．2 群速度色散的影響
4．2．1 脈衝演化
4．2．2 展寬因子
4．2．3 光波分裂
4．2．4 實驗結果
4．2．5 三階色散效應
4．2．6 光縴放大器中的自相位調製效應
4．3 半解析方法
4．3．1 矩方法
4．3．2 變分法
4．3．3 具體解析解
4．4 高階非綫性效應
4．4．1 自變陡效應
4．4．2 群速度色散對光波衝擊的影響
4．4．3 脈衝內喇曼散射
習題
參考文獻
第5章 光孤子
5．1 調製不穩定性
5．1．1 綫性穩定性分析
5．1．2 增益譜
5．1．3 實驗結果
5．1．4 超短脈衝産生
5．1．5 調製不穩定性對光波係統的影響
5．2 光孤子
5．2．1 逆散射法
5．2．2 基階孤子
5．2．3 二階和高階孤子
5．2．4 實驗驗證
5．2．5 孤子穩定性
5．3 其他類型的孤子
5．3．1 暗孤子
5．3．2 雙穩孤子
5．3．3 色散管理孤子
5．3．4 光相似子
5．4 孤子微擾
5．4．1 微擾法
5．4．2 光縴損耗
5．4．3 孤子放大
5．4．4 孤子互作用
5．5 高階效應
5．5．1 脈衝參量的矩方程
5．5．2 三階色散
5．5．3 自變陡效應
5．5．4 脈衝內喇曼散射
5．5．5 飛秒脈衝的傳輸
習題
參考文獻
第6章 偏振效應
6．1 非綫性雙摺射
6．1．1 非綫性雙摺射的起源
6．1．2 耦閤模方程
6．1．3 橢圓雙摺射光縴
6．2 非綫性相移
6．2．1 無色散交叉相位調製
6．2．2 光剋爾效應
6．2．3 脈衝整形
6．3 偏振態的演化
6．3．1 解析解
6．3．2 邦加球錶示法
6．3．3 偏振不穩定性
6．3．4 偏振混沌
6．4 矢量調製不穩定性
6．4．1 低雙摺射光縴
6．4．2 高雙摺射光縴
6．4．3 各嚮同性光縴
6．4．4 實驗結果
6．5 雙摺射和孤子
6．5．1 低雙摺射光縴
6．5．2 高雙摺射光縴
6．5．3 孤子牽引邏輯門
6．5．4 矢量孤子
6．6 隨機雙摺射
6．6．1 偏振模色散
6．6．2 非綫性薛定諤方程的矢量形式
6．6．3 偏振模色散對孤子的影響
習題
參考文獻
第7章 交叉相位調製
7．1 交叉相位調製感應的非綫性耦閤
7．1．1 非綫性摺射率
7．1．2 耦閤非綫性薛定諤方程
7．2 交叉相位調製感應的調製不穩定性
7．2．1 綫性穩定性分析
7．2．2 實驗結果
7．3 交叉相位調製配對孤子
7．3．1 亮-暗孤子對
7．3．2 亮-灰孤子對
7．3．3 周期解
7．3．4 多耦閤非綫性薛定諤方程
7．4 頻域和時域效應
7．4．1 非對稱頻譜展寬
7．4．2 非對稱時域變化
7．4．3 高階非綫性效應
7．5 交叉相位調製的應用
7．5．1 交叉相位調製感應的脈衝壓縮
7．5．2 交叉相位調製感應的光開關
7．5．3 交叉相位調製感應的非互易性
7．6 偏振效應
7．6．1 交叉相位調製的矢量理論
7．6．2 偏振演化
7．6．3 偏振相關頻譜展寬
7．6．4 脈衝捕獲和壓縮
7．6．5 交叉相位調製感應光波分裂
7．7 雙摺射光縴中的交叉相位調製效應
7．7．1 低雙摺射光縴
7．7．2 高雙摺射光縴
習題
參考文獻
第8章 受激喇曼散射
8．1 基本概念
8．1．1 喇曼增益譜
8．1．2 喇曼閾值
8．1．3 耦閤振幅方程
8．1．4 四波混頻效應
8．2 準連續受激喇曼散射
8．2．1 單通喇曼産生
8．2．2 光縴喇曼激光器
8．2．3 光縴喇曼放大器
8．2．4 喇曼串擾
8．3 短泵浦脈衝的受激喇曼散射
8．3．1 脈衝傳輸方程
8．3．2 無色散情形
8．3．3 群速度色散效應
8．3．4 喇曼感應摺射率變化
8．3．5 實驗結果
8．3．6 同步泵浦光縴喇曼激光器
8．3．7 短脈衝喇曼放大
8．4 孤子效應
8．4．1 喇曼孤子
8．4．2 光縴喇曼孤子激光器
8．4．3 孤子效應脈衝壓縮
8．5 偏振效應
8．5．1 喇曼放大的矢量理論
8．5．2 偏振模色散效應對喇曼放大的影響
習題
參考文獻
第9章 受激布裏淵散射
9．1 基本概念
9．1．1 受激布裏淵散射的物理過程
9．1．2 布裏淵增益譜
9．2 準連續受激布裏淵散射
9．2．1 布裏淵閾值
9．2．2 偏振效應
9．2．3 控製受激布裏淵散射閾值的方法
9．2．4 實驗結果
9．3 光縴布裏淵放大器
9．3．1 增益飽和
9．3．2 放大器設計和應用
9．4 受激布裏淵散射動力學
9．4．1 耦閤振幅方程
9．4．2 利用Q開關脈衝的受激布裏淵散射
9．4．3 受激布裏淵散射感應的摺射率變化
9．4．4 弛豫振蕩
9．4．5 調製不穩定性和混沌
9．5 光縴布裏淵激光器
9．5．1 連續運轉方式
9．5．2 脈衝運轉方式
習題
參考文獻
第10章 四波混頻
10．1 四波混頻的起源
10．2 四波混頻理論
10．2．1 耦閤振幅方程
10．2．2 耦閤振幅方程的近似解
10．2．3 相位匹配效應
10．2．4 超快四波混頻過程
10．3 相位匹配技術
10．3．1 物理機製
10．3．2 多模光縴中的相位匹配
10．3．3 單模光縴中的相位匹配
10．3．4 雙摺射光縴中的相位匹配
10．4 參量放大
10．4．1 早期工作的迴顧
10．4．2 光縴參量放大器的增益譜和帶寬
10．4．3 單泵浦結構
10．4．4 雙泵浦結構
10．4．5 泵浦消耗效應
10．5 偏振效應
10．5．1 四波混頻的矢量理論
10．5．2 參量增益的偏振相關性
10．5．3 綫偏振和圓偏振泵浦
10．5．4 殘餘光縴雙摺射效應
10．6 四波混頻的應用
10．6．1 參量振蕩器
10．6．2 超快信號處理
10．6．3 量子關聯和噪聲壓縮
10．6．4 相敏放大
習題
參考文獻
第11章 高非綫性光縴
11．1 非綫性參量
11．1．1 n2的單位和數值
11．1．2 自相位調製法
11．1．3 交叉相位調製法
11．1．4 四波混頻法
11．1．5 n2值的變化
11．2 石英包層光縴
11．3 空氣包層錐形光縴
11．4 微結構光縴
11．4．1 設計和製造
11．4．2 模式和色散特性
11．4．3 空芯光子晶體光縴
11．4．4 布拉格光縴
11．5 非石英光縴
11．5．1 矽酸鉛光縴
11．5．2 硫化物光縴
11．5．3 氧化鉍光縴
11．6 脈衝在細芯光縴中的傳輸
11．6．1 矢量理論
11．6．2 頻率相關的模式分布
習題
參考文獻
第12章 新型非綫性現象
12．1 孤子分裂和色散波
12．1．1 二階和高階孤子的分裂
12．1．2 色散波産生
12．2 脈衝內喇曼散射
12．2．1 通過孤子分裂增強的喇曼感應頻移
12．2．2 互相關技術
12．2．3 通過喇曼感應頻移調諧波長
12．2．4 雙摺射效應
12．2．5 喇曼感應頻移的抑製
12．2．6 零色散波長附近的孤子動力學
12．2．7 多峰喇曼孤子
12．3 四波混頻
12．3．1 四階色散的作用
12．3．2 光縴雙摺射的作用
12．3．3 參量放大器和波長變換器
12．3．4 可調諧光縴參量振蕩器
12．4 二次諧波産生
12．4．1 物理機製
12．4．2 熱極化和準相位匹配
12．4．3 二次諧波産生理論
12．5 三次諧波産生
12．5．1 高非綫性光縴中的三次諧波産生
12．5．2 群速度失配效應
12．5．3 光縴雙摺射效應
習題
參考文獻
第13章 超連續譜産生
13．1 皮秒脈衝泵浦
13．1．1 非綫性機製
13．1．2 2000年後的實驗進展
13．2 飛秒脈衝泵浦
13．2．1 微結構石英光縴
13．2．2 微結構非石英光縴
13．3 時域和頻域演化
13．3．1 超連續譜的數值模擬
13．3．2 交叉相位調製的作用
13．3．3 交叉相位調製感應的捕獲
13．3．4 四波混頻的作用
13．4 連續（CW）或準連續（quasi-CW）光泵浦
13．4．1 非綫性機製
13．4．2 實驗進展
13．5 偏振效應
13．5．1 雙摺射微結構光縴
13．5．2 近各嚮同性光縴
13．5．3 各嚮同性光縴中的非綫性偏振鏇轉
13．6 超連續譜的相乾性
13．6．1 頻域相乾度
13．6．2 改善相乾性的技術
13．6．3 頻譜非相乾孤子
13．7 光畸形波
13．7．1 脈衝間起伏的L形統計
13．7．2 控製畸形波統計的技術
13．7．3 再論調製不穩定性
習題
參考文獻
附錄A 單位製
附錄B 非綫性薛定諤方程的源代碼
附錄C 縮寫詞
中英文術語對照錶

前言/序言

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