光子晶体光纤:特性及应用:properties and applications 9787 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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意波利 著

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• 光波导
• 微结构光纤
• 传感技术
• 光子器件
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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301226919

商品编码：29667561932

包装：平装

出版时间：2013-07-01

图书基本信息
图书名称	光子晶体光纤:特性及应用:properties and applications	作者	(意)波利
定价	43.00元	出版社	北京大学出版社
ISBN	9787301226919	出版日期	2013-07-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.341Kg

内容简介

《光子晶体光纤——特性及应用（影印版）》试图对光子晶体光纤作专业的导读，特别是在通信方面。本书深刻地分析了光子晶体光纤的物理与几何特性，并说明这些特性是如何导致了这种新型光纤的特殊表现。本书主要应用了有限元方法这一有力工具。并且，本书还关注了光子晶体光纤制造技术的极限和可能性。本书将对通信领域及其他光纤技术应用的领域的研究者提供帮助，也可作为这些领域的研究生的参考读物。

作者简介

目录

Preface Acknowledgements Introduction 1 Basics of photonic crystal fibers 　1.1 From conventional optical fibers to PCFs 　1.2 Guiding mechanism 　　1.2.1 Modified total internal reflection 　　1.2.2 Photonic bandgap guidance 　 1.3 Properties and applications 　　1.3.1 Solid-core fibers 　　1.3.2 Hollow-core fibers 　 1.4 Loss mechanisms 　　1.4.1 Intrinsic loss 　　1.4.2 Confinement loss 　　1.4.3 Bending loss 　 1.5 Fabrication process 　　1.5.1 Stack-and-draw technique 　　1.5.2 Extrusion fabrication process 　　1.5.3 Microstructured polymer optical fibers 　　1.5.4 OmniGuide fibers 　 1.6 Photonic crystal fibers in the market 　 Bibliography 　　……

编辑推荐

《光子晶体光纤——特性及应用（影印版）》是从斯普林格出版社引进的影印版学术专著。光纤是现代通信工程中不可或缺的设备。不仅如此，光纤的应用已经涉及人类生活的方方面面。光子晶体光纤又被称作微结构光纤或中空光纤。因为其具备通常光纤所不具备的控制和传导光的一些特性而引起了科学界的广泛关注。他首先在通信领域，继而在测量学、光谱学、天文学、微机械、生物以及传感领域都激发了不可遏止的巨大研究热情。本书作为系统讨论光子晶体光纤的专著，是渴望了解该技术现状及未来发展的读者不能错过的佳作。

文摘

序言

折叠的宇宙：探索未知维度与物质的奥秘 本书将带您踏上一段非凡的旅程，深入探索一个令人着迷的领域：折叠的宇宙。它不仅仅是一本关于物理学或天文学的书籍，更是一扇通往理解我们所处现实的全新视角的大门。我们将挑战我们对空间、时间和物质的固有认知，揭示宇宙深处潜藏的令人惊叹的可能性。 第一章：现实的涟漪——维度超越的可能性 我们习惯于将宇宙视为一个由长度、宽度和高度组成的宏观三维空间。然而，如果维度比我们所感知的更多呢？本章将深入探讨超越三维空间的理论基础，从数学的抽象维度到理论物理学中的弦论和M理论，这些理论提出了存在额外维度，它们可能以我们难以想象的方式被“折叠”起来。 我们将从数学家对高维空间的早期探索开始，理解什么是“维度”以及它在几何和拓扑中的意义。然后，我们将转向物理学前沿，探讨超弦理论如何需要十一个维度来维持其数学一致性。我们将尝试以直观的方式理解这些额外维度是如何存在的，它们可能被压缩到我们无法直接探测的尺度，或者以其他我们尚未理解的方式影响着我们所处的四维时空。 我们还会讨论一些引人入胜的推测，例如：这些隐藏的维度是否可能成为我们穿越遥远星系的新型“捷径”？暗物质和暗能量是否与这些额外维度有着不可分割的联系？本章将激发您的想象力，让您开始质疑我们对“现实”的定义。 第二章：宇宙的织锦——引力与时空的折叠 广义相对论告诉我们，引力并非一种力，而是时空本身的弯曲和变形。当质量和能量存在时，它们会扭曲其周围的时空，就像一个重球放在一张拉紧的橡胶膜上一样。但如果这种“折叠”可以达到极端程度，甚至形成连接宇宙不同区域的“桥梁”，那又会如何？ 本章将重点关注爱因斯坦的引力理论，并在此基础上探讨虫洞（Wormholes）的概念。虫洞被描述为连接时空中两个不同点（甚至不同宇宙）的隧道。我们将审视虫洞存在的理论可能性，它们是否可能是一种自然形成的宇宙结构，还是需要某种我们尚不理解的“负能量”来维持其开放和稳定。 我们将深入探讨虫洞的理论属性，例如它们的时间和空间连接方式。这是否意味着我们可以通过虫洞实现超光速旅行，或者将信息瞬间传递到宇宙的另一端？我们还将讨论实现和穿越虫洞可能面临的巨大挑战，包括其极端的不稳定性和潜在的危险性。本章旨在让读者理解引力如何成为连接宇宙遥远角落的潜在关键，并激发对未来旅行方式的无限遐想。 第三章：量子幽灵——微观世界的折叠与叠加 在我们对宏观宇宙的探索之外，量子力学展现了另一个令人费解的“折叠”世界。在这个微观领域，粒子并不总是存在于一个确定的位置，它们可以同时处于多个状态的“叠加”之中，并且可以通过“量子纠缠”瞬间影响彼此，无论它们相距多远。 本章将深入量子力学的核心概念，解释叠加态和量子纠缠。我们将尝试理解为什么一个电子可以在一个原子轨道上同时出现在多个位置，或者两颗纠缠在一起的粒子，即使被分割到宇宙的两端，测量其中一颗的状态也会瞬间影响另一颗的状态。 我们将探讨这些量子现象与宏观宇宙的联系。是否存在某种机制，将微观的量子“折叠”和“叠加”现象放大到宏观尺度，从而影响时空的结构？例如，黑洞内部是否隐藏着超越经典物理学的量子奇点，在那里时空可能以我们无法想象的方式被“折叠”？本章将引导读者体验量子世界的奇妙，并思考其对宇宙整体性质的深刻影响。 第四章：信息的回响——宇宙的记忆与隐藏的秩序 如果我们能够理解宇宙的“折叠”，我们是否就能解读宇宙隐藏的信息？宇宙是否拥有某种我们尚未发掘的“记忆”，记录着其诞生、演化甚至未来的可能性？ 本章将探讨信息在宇宙中的作用。我们将从宇宙学的角度出发，审视宇宙微波背景辐射中的微小涨落，这些涨落被认为是早期宇宙的“快照”，记录着宇宙最初的种子。我们还会讨论全息原理，它提出三维宇宙的信息可能编码在一个二维的表面上，就像一个全息图。 更进一步，我们将探索信息熵与宇宙演化的关系。宇宙是否在不断地“处理”和“存储”信息？如果宇宙的结构是“折叠”的，是否意味着信息以某种隐藏的、压缩的方式存在，等待着我们去“展开”？本章将激发读者对宇宙信息层面的思考，以及理解宇宙的本质是否与信息的流动和组织方式息息相关。 第五章：技术前沿与未来展望——折叠宇宙的科学探索 尽管“折叠的宇宙”在很大程度上仍处于理论和推测阶段，但相关的科学研究已经取得了令人振奋的进展，并且正在催生一系列颠覆性的技术。 本章将介绍当前在维度探测、引力波观测、量子计算和信息科学等领域的前沿研究。我们将了解科学家们如何利用先进的实验设备，例如大型强子对撞机（LHC）和引力波探测器（如LIGO和Virgo），来寻找支持高维度理论的证据，或者探测微弱的时空扰动。 我们还将展望未来，探讨如果未来我们能够真正理解并操控“折叠的宇宙”，可能带来的技术革命。这包括超光速旅行的可能实现、新型能源的开发，以及对信息处理和计算能力的巨大提升。例如，量子计算机利用了量子叠加和纠缠的原理，可以解决传统计算机难以解决的问题，这本身就是对信息在“折叠”状态下进行处理的一种体现。 本章旨在为读者勾勒出一条从理论走向实践的清晰路径，展示科学家们如何一步步接近理解这个神秘的“折叠的宇宙”，以及这种理解将如何塑造人类的未来。 结语：无尽的探索，未知的彼岸 《折叠的宇宙》这本书是一次对我们认知边界的挑战，一次对宇宙终极奥秘的追寻。它并非要给出最终的答案，而是要点燃我们对未知的好奇心，鼓励我们以全新的视角去观察和思考我们身处的这个既熟悉又陌生的宇宙。 我们相信，随着科学的不断进步，我们对宇宙的理解将如同层层剥开的洋葱，不断揭示出更深层次的结构和更令人惊叹的景象。也许有一天，我们能够真正理解宇宙是如何“折叠”的，以及这种“折叠”背后隐藏着怎样的意义。而那时，我们将站在一个全新的起点，继续我们的无尽探索，驶向那更加浩瀚和未知的彼岸。

评分☆☆☆☆☆

作者在阐述复杂物理现象时的语言风格，着实体现了大家风范——严谨而不失温度。许多专业书籍，为了追求所谓的“精确性”，往往堆砌了大量晦涩的术语和繁复的公式，让人望而却步。然而，这本书在引入新的数学模型时，总会先用一段精炼的文字，解释这个模型背后的物理直觉是什么，它的适用范围和潜在的缺陷在哪里。这种“先入为主的直觉引导”，极大地降低了学习曲线。我特别喜欢其中关于“缺陷模式”的讨论，它用类比的方式解释了缺陷如何引导光在非周期结构中传输，这种教学上的巧妙设计，让原本晦涩的拓扑绝缘体概念在光子晶体语境下变得清晰可辨。而且，排版和图表的质量也值得称赞，那些复杂的横截面图和光谱图，线条清晰，标注精确，极大地辅助了对结构的理解。可以说，这本书在知识的传授艺术上，做到了理论深度与可读性之间的完美平衡。

评分☆☆☆☆☆

如果非要吹毛求疵地找点“不足”，那可能就是它对新兴的、尚未完全商业化的光子晶体光纤技术着墨相对较少。当然，考虑到出版周期和技术迭代的速度，这或许是必然的。但我期待在后续的版本中，能看到更多关于集成光子学和光子晶体光纤在量子计算领域应用的探讨。尽管如此，本书对于已经成熟和正在快速发展的应用领域，如传感和生物成像，其覆盖的广度和深度是毋庸置疑的。例如，在传感应用一章，书中对折射率传感器的原理分析，不仅涵盖了传统的模式导向传感，还详细论述了基于光子带隙的传感机理，这为设计高灵敏度的生物传感器提供了坚实的理论基础。这本书的价值在于它提供了“不变”的物理基础，即使新的应用层出不穷，只要理解了这本书里的核心原理，我们就能迅速理解任何新的光纤结构设计背后的逻辑，这才是它真正的“保值”之处。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我深刻感受到作者对这个领域发展脉络的整体把握。书中不仅仅是技术的罗列，更像是对一个技术演进史的精彩叙述。它清晰地勾勒出了从最初的理论猜想，到实验室验证，再到工程化挑战的全过程。特别是在讨论制造工艺的部分，作者毫不避讳地指出了当前主流制造技术（如阶梯式堆叠法、拉丝法）的瓶颈，比如结构精度、批次一致性等，并且提出了几种有前景的潜在解决方案，尽管这些方案目前看来还处于探索阶段。这种既肯定现有成就又直面未来挑战的态度，让读者感觉自己不是在阅读一本静态的参考书，而是在参与一场正在进行中的科学探索。这种“前瞻性”的叙述方式，极大地激发了我作为一线研究人员的使命感和对未来技术突破的渴望。它成功地将一个高度专业化的技术领域，展现成了一个充满活力和无限可能的科学疆域。

评分☆☆☆☆☆

这本关于光子晶体光纤的专著，从入门到深入，确实为我们这些在光通信领域摸索的人打开了一扇新的大门。我记得我刚接触这个概念的时候，感觉就像是进入了一个全新的物理世界，书里对晶体光纤的基本结构和光限制机制的阐述，清晰得令人耳目一新。尤其是关于光子带隙理论的部分，作者没有停留在泛泛而谈，而是通过大量的实例和深入的数学推导，把原本抽象的能带概念，转化为了读者可以直观理解的光场行为。我特别欣赏它在章节布局上的匠心，从基础的理论框架到实际的器件设计，逻辑衔接得非常自然，每推进一层，都会将前一层的知识点作为基石进行扩展，这使得即便我们这些非纯理论背景的研究人员，也能跟上作者的思路。读完前几章，我对传统光纤的局限性有了更深刻的认识，也明白了为什么光子晶体光纤在非线性光学和高功率传输方面展现出如此巨大的潜力。那种感觉就像是，你原本只能走一条铺好的高速公路，突然有人告诉你，看，这里有一条充满无限可能的平行时空隧道，而这本书，就是那张详细的地图。

评分☆☆☆☆☆

这本书在应用层面的深度挖掘，简直是教科书级别的典范。它不仅仅是罗列了各种应用场景，比如弯曲不敏感光纤、高双折射光纤，而是深入剖析了实现这些特性的具体结构参数是如何影响最终性能的。我花了相当长的时间研究了关于空心光纤的部分，作者详细对比了不同填充介质（从空气到特定的气体）对损耗特性的影响，并且给出了大量的仿真和实验数据支撑，这对于我们实验室正在进行的高峰值功率激光传输项目至关重要。很多教科书在讲应用时，往往止步于“它能做什么”，而这本书的厉害之处在于，它告诉你“它为什么能这么做，以及怎样才能做得更好”。特别是对非线性效应的控制，书中对光纤的模场面积和有效色散的管理策略，简直是经验的结晶。它不是那种你读一遍就束之高阁的书，而是一本需要随时翻阅，对照项目需求进行结构调整的实用工具书，它的价值，随着你实践的深入而愈发凸显。