信息光子学

　　《信息光子学》是讲授光电子信息器件基础理论及其计算机图像的专门教材。《信息光子学》围绕光子学与信息科学交叉形成的学科——信息光子学，从电磁场及光学的基础理论出发，逐一讨论激光束在波导和光纤中的传播模式与特性，以及模拟激光在波导、光纤中传输的光束传播法。作为信息光子学的重要应用领域，《信息光子学》又系统地介绍光信息系统中的有源光器件（激光器、光放大器和光接收器）和波分复用系统的原理及实际应用。《信息光子学》全面阐述信息光子学理论及光信息器件的工作原理，同时兼顾前沿及应用。《信息光子学》共收录36个MATLAB仿真程序，将各种物理现象以图像、图形的方式生动地呈现出来。同时提供两个波分复用系统的实际调试操作，可供学生在学习理论的基础上加以实际应用。

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目录Contents
第1章 绪论 1
1.1 信息光子学概述 1
1.2 通信中的激光器 2
1.3 光纤通信 3
1.4 通信中的波分复用技术 5
1.5 通信中的光纤放大器 6
1.6 通信中的光接收器 6
1.7 计算光子通信 7
第2章 电磁学基础 8
2.1 麦克斯韦方程组 8
2.2 边界条件 10
2.3 波动方程的分析 12
2.4 时谐场 16
2.5 偏振波 18
2.6 电介质界面的反射和布儒斯特角 21
2.7 坡印亭矢量 26
2.8 习题 27
第3章 光学基础 29
3.1 几何光学 30
3.2 波动光学 34
3.3 习题 43
第4章 光波在波导中的传播 45
4.1 光波导的射线光学理论 46
4.2 古斯-汉欣效应 52
4.3 电介质波导的电磁学理论基础 55
4.4 平板波导的亥姆霍兹方程 57
4.5 三层对称的导波结构(TE模式) 59
4.6 一维任意三层不对称平板波导的模式 62
4.7 二维结构 67
4.8 习题 70
第5章 光波在光纤中的传播 71
5.1 光纤光学基础 71
5.2 柱坐标中的光纤模式 75
5.3 色散 92
5.4 传播中的脉冲色散 96
5.5 光纤中的损耗 98
5.6 习题 100
附录5A 贝塞尔函数的特性 100
附录5B 特征行列式 101
第6章 光束传播法 104
6.1 基于傅里叶变换的光束传播法 106
6.2 有限差分光束传播法 110
6.3 二维有限差分光束传播法 116
6.4 数值计算步骤及参数选择要点 124
6.5 模式求解算法 125
6.6 习题 129
第7章 半导体激光理论 130
7.1 激光基础 132
7.2 半导体激光器原理 138
7.3 速率方程 146
7.4 调制特性分析 151
7.5 习题 161
第8章 掺铒光纤放大器 162
8.1 一般特性 163
8.2 特性分析 167
8.3 增益特性 171
8.4 应用 173
8.5 习题 174
第9章 光接收器 175
9.1 光电检测器 176
9.2 光接收器 183
9.3 习题 192
第10章 光的波分复用系统 193
10.1 波分复用的基本概念 193
10.2 波分复用关键技术 198
10.3 光传送网 202
10.4 波分复用系统的实际应用 215
10.5 光传输网的技术演进 225
10.6 习题 227
相关文献 229
附录 MATLAB代码 234