光波導模式理論

《光波導模式理論》是馬春生、劉式墉撰寫的一本圖書，用於專業科研工作者和工程技術人員的學習。

基本介紹

• 書名：光波導模式理論
• 作者：馬春生、劉式墉
• 簡介：光波導模式的基本概念
• 用途：專業科研工作者和工程技術人員

內容簡介

《光波導模式理論》馬春生、劉式墉寫的一本書籍名。簡介：本書詳細地介紹了光波導模式的基本概念、基本原理、基本理論和基本物理現象，內容包括：波導的電磁和射線理論基礎，三層平板波導，多層平板波導，條形波導，介質吸收型波導等。本書內容豐富，講解深入淺出，可作為導波光學、集成光學、光電子學與光電子技術、光子學與光子技術、光信息科學與技術、物理電子學等專業的理工科高等院校研究生的教學用書，同時又可作為相關專業科研工作者和工程技術人員的參考用書。

目錄

第1章波導的電磁和射線理論基礎

1.1麥克斯韋方程組

1.2波動方程

1.3亥姆霍茲方程

1.4橫向亥姆霍茲方程

1.5電磁場的邊界條件

1.6TE模電磁場分量及其邊界條件

1.7TM模電磁場分量及其邊界條件

1.8平均能流密度和傳輸功率

1.9模式類型

1.10全反射相移

1.11穿透深度和有效波導芯厚度

1.12特徵方程

1.13導模的傳輸與截止

1.14遠截止近似法

1.15近截止近似法

1.16模式的正交性和歸一化

參考文獻

第2章三層平板波導

2.1對稱三層平板波導的TE導模

2.2對稱三層平板波導的1M導模

2.3對稱三層平板波導導模的總結及討論

2.4非對稱三層平板波導的TE導模

2.5非對稱三層平板波導的TM導模

2.6非對稱三層平板波導導模的總結與討論

2.7輻射模互功率的一般公式

2.8對稱三層平板波導的TE空間輻射模

2.9對稱三層平板波導的TM空間輻射模

2.10對稱三層平板波導空間輻射模的總結與討論

2.1l非對稱三層平板波導的TE襯底輻射模

2.12非對稱三層平板波導的TM襯底輻射模

2.13非對稱三層平板波導襯底輻射模的總結與討論

2.14非對稱三層平板波導的TE空間輻射模

2.15非對稱三層平板波導的TM空間輻射模

2.16非對稱三層平板波導空間輻射模的總結與討論

參考文獻

第3章多層平板波導

3.1非對稱四層平板波導

3.2非對稱五層平板波導

3.3對稱五層平板波導

3.4對稱五層W型波導

3.5多層平板波導

3.6周期折射率波導和多量子阱波導的遞推法

3.7周期折射率波導和多量子阱波導的傳輸矩陣法

3.8周期折射率波導和多量子阱波導的平均折射率法

3.9周期折射率波導中的模式劈裂現象

3.10周期折射率波導中的等振幅基模

3.11多量子阱波導中的模式飽和現象

3.12多量子阱波導中的模式雙折射

參考文獻

第4章介電常數連續變化的平面波導

4.1TE和TM模的波動方程

4.2對稱拋物型分布

4.3對稱雙曲型分布

4.4對稱指數型分布

4.5非對稱指數型分布

4.6WKB法

4.7對稱拋物型分布的wKB分析

4.8對稱雙曲型分布的wKB分析

4.9對稱指數型分布的wKB分析

4.10非對稱指數型分布的wKB分析

4.11費米型分布的wKB分析

4.12微擾法

4.13有包層的拋物型分布的微擾分析

4.14對稱四次多項式型分布的微擾分析

4.15變分法

4.16對稱四次多項式型分布的變分分析

4.17多層波導分割法

參考文獻

第5章條形波導

5.1條形波導和矩形波導

5.2橫向亥姆霍茲方程

5.3Emmy模電磁場分量及其邊界條件

5.4Emmx模電磁場分量及其邊界條件

5.5矩形波導的Emmy導模

5.6矩形波導的Emmx導模

5.7矩形波導導模的總結及討論

5.8遠截止近似法

5.9矩形波導的有效折射率法

5.10脊形波導的有效折射率法

5.11載入條形波導的有效折射率法

5.12梯形波導的微擾法

參考文獻

第6章介質吸收型波導

6.1波導的損耗

6.2介質吸收型三層平板波導

6.3介質吸收型矩形波導

6.4介質吸收型脊形波導

6.5介質吸收型周期折射率波導

6.6介質吸收型多量子阱波導

參考文獻

第7章金屬包層型波導

7.1金屬的復介電常數

7.2金屬的光頻特性

7.3電漿表面波

7.4金屬芯型對稱三層平板波導

7.5金屬包層型對稱三層平板波導

7.6金屬包層型非對稱三層平板波導

7.7金屬包層型非對稱四層平板波導

7.8MOS型五層平板波導

參考文獻

第8章波導的輻射損耗

8.1高折射率襯底上的平板波導

8.2平板波導的端面耦合

8.3矩形波導的偏折

8.4波導的彎曲損耗

參考文獻

第9章耦合模理論及套用

9.1耦合模方程

9.2周期性波紋波導

9.3布拉格反射濾波器

9.4周期性波紋增益波導

9.5分布反饋雷射器

9.6雙波導定向耦合器

9.7雙平板波導定向耦合器的耦合係數

9.8雙矩形波導定向耦合器的耦合係數

參考文獻

第10章微環諧振器

10.1基本原理和基本功能

10.2波導間的彎曲耦合

10.3平行信道單環諧振濾波器

10.4平行信道並聯雙環諧振濾波器

10.5平行信道並聯多環諧振濾波器

10.6平行信道串聯雙環諧振濾波器

10.7平行信道串聯多環諧振濾波器

10.8豎直信道單環諧振波分復用器

10.9豎直信道串聯三環諧振波分復用器

參考文獻

第11章陣列波導光柵波分復用器

11.1基本原理和基本功能

11.2參數最佳化

11.3結構設計

11.4傳輸特性

11.5損耗特性

參考文獻

第12章電光調製

12.1介電常數張量和折射率橢球

12.2電光效應和電光張量

12.3外加電場引起的折射率橢球的變化

12.4電場作用下晶體主軸坐標變換(一)

12.5相位調製器

12.6縱向振幅調製器

12.7電場作用下晶體主軸坐標變換(二)

12.8橫向振幅調製器

12.9薄膜調製器

12.10雙波導定向耦合調製器和光開關

參考文獻

第13章非線性光波導

13.1介質的光學非線性

13.2NNN型三層非線性光波導

13.3LNL型三層非線性光波導

13.4NLL和NLN型三層非線性光波導

13.5NLL和NLN型三層非線性光波導的計算實例

13.6NLL型雙芯非線性光波導

13.7NLN型非線性周期折射率光波導

參考文獻

附錄專業術語索引