光波導原理與器件（第2版）

《光波導原理與器件（第2版）》是2016年11月清華大學出版社出版的圖書，作者是宋貴才、全薇。

基本介紹

• 書名：光波導原理與器件（第2版）
• 作者：宋貴才、全薇
• ISBN：9787302447191
• 定價：35元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2016年11月

內容簡介

本書在介紹導波光學產生和發展概況之後，從光的電磁理論出發，系統、深入地闡述光在光波導中傳播時發生的基本現象和遵循的基本規律，在此基礎上，講述光波導器件的原理、結構、製作技術和工藝流程。同時，也講述了光波導器件的相關套用。全書內容共分7章，包括光導波原理及器件概論、光波導的理論基礎、光波導元器件和光波導感測器、光波導的製備技術、光波導耦合理論與耦合器、光調製和光波導調製器、光纖和光纖技術。

本書可作為光電信息科學與工程、套用物理學、電子科學與技術以及光學工程專業本科生的專業基礎教材，也可供從事光學及相關領域學習和研究的師生和科技人員參考。

圖書目錄

第0章緒論

第1章光波導原理與器件概述

1.1導波光學的發展

1.1.1導波光學的基本概念

1.1.2導波光學的產生及發展過程

1.2導波光學系統構成及優點

1.2.1導波光學系統構成

1.2.2導波光學系統優點

1.3光波導器件的進展

1.3.1光波導寬頻光調製器

1.3.2光波導開關

1.3.3光波導頻譜分析器

1.3.4高密度信息讀取器

1.4光波導技術研究熱點和發展趨勢

1.4.1光波導技術的研究熱點

1.4.2光波導技術的發展趨勢

小結

習題

第2章光波導的理論基礎

2.1光波導種類

2.1.1按形狀分類

2.1.2按折射率分布分類

2.2光波導的射線光學理論

2.2.1平面（板）光波導簡介

2.2.2射線光學模型

2.2.3光入射到介質界面處的基本定律

2.2.4全反射時的相移

2.2.5平面光波導的導模

2.2.6模式本徵方程的圖解

2.2.7套用實例

2.3古斯漢欣線移和有效厚度原理

2.3.1古斯漢欣線移

2.3.2有效厚度

2.4光波導的電磁理論

2.4.1電磁過程的基本方程

2.4.2平面光波導中的亥姆霍茲方程

2.5折射率突變光波導的基本解

2.5.1TE導模的場分布

2.5.2模式本徵方程

2.6折射率漸變光波導的基本解

2.6.1平方律折射率分布

2.6.2指數律折射率分布

2.7條形介質光波導的基本解

2.7.1馬卡提里近似

2.7.2Exm,n模式分析

2.7.3Eym,n模式分析

2.7.4有效折射律法

2.8圓柱形介質光波導的基本解

2.8.1光纖導模的基本解

2.8.2導引模的截止條件

小結

習題

第3章光波導元器件和感測器

3.1光路變換器

3.1.1光波導稜鏡

3.1.2端面反射鏡

3.1.3彎曲光波導

3.2功率分配器

3.2.1單模光波導型功率分配器

3.2.2多模光波導型功率分配器

3.3光波導偏振器

3.3.1金屬覆層

3.3.2各向異性晶體

3.4模分割器和模變換器

3.4.1方向耦合器型模分割器

3.4.2三層結構分支光波導

3.4.3Y形分支光波導模分割器

3.4.4模變換器

3.5光波導型透鏡

3.5.1模折射率透鏡

3.5.2短程透鏡

3.5.3費涅耳透鏡

3.5.4微透鏡陣列

3.6光波導感測器

3.6.1光波導溫度感測器

3.6.2光波導壓力感測器

3.6.3光波導微位移感測器

3.6.4光波導振動感測器

小結

習題

第4章光波導的製備技術

4.1光波導製作概述

4.1.1光波導導光薄膜材料

4.1.2光波導製作難點

4.1.3材料與製作技術

4.1.4光波導的結構、製作方法和特性

4.2光波導襯底材料及加工

4.2.1光波導襯底材料

4.2.2襯底材料的加工

4.3無源材料光波導的製備技術

4.3.1澱積技術

4.3.2置換技術

4.4有源材料光波導製備技術

4.4.1外延生長技術

4.4.2減少載流子濃度技術

4.5光路幾何圖形的加工工藝

4.5.1集成光路設計和加工工藝

4.5.2光路幾何圖形設計和加工工藝

4.6光刻技術

4.6.1光致抗蝕劑

4.6.2塗布抗蝕劑

4.6.3曝光方式

4.6.4顯影和堅膜

4.6.5脫膜和腐蝕

4.7電子束掃描曝光法

4.7.1電子束致抗蝕劑

4.7.2電子束掃描曝光系統構成和特點

4.8光波導加工技術

4.8.1脫膜法

4.8.2腐蝕法

4.9條形光波導的製作方法

4.9.1條形光波導的結構及製作方法

4.9.2埋入型條形光波導的製作工藝流程

4.9.3脊型條形光波導的製作工藝流程

4.9.4載入型條形光波導的製作工藝流程

4.10條形玻璃光波導的製作

4.10.1埋入型條形玻璃光波導

4.10.2脊型玻璃光波導

4.10.3載入型玻璃光波導

4.11條形LiNbO3光波導的製作

4.11.1Ti擴散LiNbO3光波導

4.11.2質子交換LiNbO3光波導

4.11.3LiNbO3光波導電極的製作

小結

習題

第5章光波導耦合理論與耦合器

5.1光波導耦合的基本理論

5.1.1模式耦合方程

5.1.2光波導耦合的微擾理論

5.2導模與輻射模的耦合

5.2.1導模與輻射模耦合分析

5.2.2輸出耦合

5.2.3輸入耦合

5.3稜鏡耦合器

5.3.1稜鏡耦合器的工作原理

5.3.2稜鏡耦合實驗

5.4光柵耦合器

5.4.1光柵耦合器的工作原理

5.4.2光柵耦合形成導波的條件

5.4.3光柵的製作方法

5.5楔形光波導耦合器

5.5.1楔形光波導耦合器的工作原理

5.5.2楔形耦合模型

5.6光波導耦合的其他方法

5.6.1直接聚焦耦合

5.6.2直接對接耦合

小結

習題

第6章光調製和光波導調製器

6.1光波導調製技術概述

6.1.1幾個基本概念

6.1.2光調製的評價指標

6.2調製光的光譜分析

6.2.1調幅光頻信號頻譜

6.2.2頻率調製的頻譜

6.2.3相位調製的頻譜

6.2.4強度調製的頻譜

6.2.5脈衝調製的頻譜

6.3電光調製技術

6.3.1幾個基本概念

6.3.2線性電光效應

6.3.3電光相位調製

6.3.4電光強度調製

6.3.5電光高頻調製

6.3.6行波電光調製

6.3.7電光偏轉

6.4聲光調製技術

6.4.1幾個基本概念

6.4.2拉曼奈斯衍射

6.4.3布拉格衍射

6.4.4聲光調製器

6.4.5聲光偏轉

6.5磁光調製技術

6.5.1磁光效應

6.5.2磁光體調製器

6.6光波導調製器

6.6.1基本機理

6.6.2電光波導調製器

6.6.3聲光波導調製器

6.6.4磁光波導調製器

小結

習題

第7章光纖和光纖技術

7.1光纖產生及套用

7.1.1光纖初始階段

7.1.2光纖實用階段

7.2光纖的種類和結構

7.2.1光纖的種類

7.2.2光纖的結構

7.3光纖的製作技術

7.3.1光纖材料

7.3.2光纖預製棒製備

7.3.3光纖拉絲

7.3.4光纖塗覆

7.4折射率突變光纖的光線理論分析

7.4.1光纖中的光線

7.4.2光纖的數值孔徑

7.4.3子午光線的時延差

7.5折射率漸變光纖的光線理論分析

7.5.1平方律光纖(自聚焦光纖)

7.5.2光線在光纖中的傳播軌跡

7.6光纖的損耗

7.6.1吸收損耗

7.6.2散射損耗

7.7光纖的色散

7.7.1光纖色散的種類

7.7.2光波導色散

7.7.3多模色散

7.7.4材料色散

7.8光纖感測技術

7.8.1光纖感測器的基本原理

7.8.2光纖感測器的優點

7.8.3光纖感測器的類型

7.9光纖通信技術

7.9.1光纖通信技術的基本原理

7.9.2光纖通信的特點

7.10光纖雷射器

7.10.1光纖雷射器的工作原理

7.10.2光纖雷射器的特點

7.10.3典型光纖雷射器

小結

習題

附錄A常用術語

附錄B習題參考答案

參考文獻