本書系統、全面地介紹了光纖光學（纖維光學）的基礎理論與光纖套用技術。全書內容除緒論外，分為兩篇共十章。第一篇共6章，主要內容包括系統的光波導的基本理論、光纖特性以及無源與有源光器件的基礎知識。書中套用光纖光學與波動光學兩種方法系統地分析了階躍多模、漸變多模與單模光纖的傳輸機理與規律，進行了基本的模式分析，闡述了光纖的傳輸特性以及光纖的材料、製造、分類與光纜，並較全面地介紹了多種類型的無源與有源光器件；第二篇共4章內容，較全面地介紹了光纖在通信、感測、傳像以及傳光照明與能量信號傳輸與控制等多方面的套用技術。
基本介紹
- 書名：光纖光學與光纖套用技術（第2版）
- 作者：遲澤英
- ISBN：9787121230660
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2014-06-01
圖書內容,目錄,
圖書內容
本書系統、全面地介紹了光纖光學（纖維光學）的基礎理論與光纖套用技術。全書內容除緒論外，分為兩篇共十章。第一篇共6章，主要內容包括系統的光波導的基本理論、光纖特性以及無源與有源光器件的基礎知識。書中套用光纖光學與波動光學兩種方法系統地分析了階躍多模、漸變多模與單模光纖的傳輸機理與規律，進行了基本的模式分析，闡述了光纖的傳輸特性以及光纖的材料、製造、分類與光纜，並較全面地介紹了多種類型的無源與有源光器件；第二篇共4章內容，較全面地介紹了光纖在通信、感測、傳像以及傳光照明與能量信號傳輸與控制等多方面的套用技術。
本書在內容上重視基礎理論體系的建立，強調基本物理概念，並重視全面反映現代光纖套用技術的各主要方面及自身的科研成果，力求內容豐富翔實、新穎實用、符合相關標準；表述方法力求理論聯繫實際，深入淺出，圖文並茂，具有良好的可讀性及參考價值。
目錄
緒論
第一篇 光纖光學的基礎理論與知識
第1章 光纖波導的電磁理論基礎 6
1.1 麥克斯韋方程組與物質方程組 6
1.1.1 麥克斯韋方程組 6
1.1.2 物質方程組 7
1.1.3 各向同性、均勻、透明介質中的麥克斯韋方程組與物質方程組 8
1.2 波動方程 8
1.2.1 各向同性、非均勻（與r有關）、有源介質中的波動方程 8
1.2.2 各向同性、非均勻、無源介質中的波動方程 9
1.2.3 各向同性、漸變折射率光纖中的波動方程 9
1.2.4 各向同性、階躍型折射率光纖中的波動方程 9
1.3 亥姆霍茲方程（正弦穩態波動方程） 10
1.4 各向同性、均勻介質圓柱光波導（階躍光纖）中光波的傳播 12
1.4.1 均勻介質圓柱光波導（階躍光纖）芯中的光波傳播 12
1.4.2 均勻光波導界面處全反射條件下的波場分析——表面波 13
習題與概念思考題1 15
第2章 光纖傳輸機理的光線理論分析 16
2.1 光在階躍型圓柱光纖中的傳播規律 16
2.1.1 光在理想階躍型直圓柱光纖中的傳播規律 16
2.1.2 圓柱階躍光纖的形狀偏差對子午光線傳播規律的影響 22
2.2 光線理論的基本方程 24
2.2.1 非均勻介質中的光線理論——程函方程 24
2.2.2 光線微分方程（射線方程） 26
2.3 光在漸變折射率光纖中的傳播規律 31
2.3.1 能實現子午光線自聚焦（消色散）的折射率分布規律的分析 31
2.3.2 空間光線在梯度折射率分布光纖中的傳播規律 33
2.4 自聚焦光纖、透鏡及其成像特性 34
2.4.1 平方律分布自聚焦光纖中的光線軌跡與特性分析 34
2.4.2 自聚焦透鏡的成像特性——近軸成像 37
習題與概念思考題2 42
第3章 階躍與漸變折射率光纖的波動理論分析 43
3.1 階躍折射率光纖的波動理論分析與模式概念 43
3.1.1 階躍光纖中基本波動方程的推導 43
3.1.2 階躍光纖中波動方程的求解 48
3.1.3 階躍光纖中的模式分析 55
3.1.4 弱波導條件下本徵方程的近似解與線性極化（LP）模 63
3.1.5 階躍光纖中各種模的電磁場與光功率分布、模數估算 70
3.1.6 單模光纖743.2漸變折射率光纖的標量近似理論分析 78
3.2.1 漸變折射率光纖的折射率分布 78
3.2.2 漸變折射率多模光纖的標量近似分析 78
習題與概念思考題3 82
第4章 光纖的特性 83
4.1 光纖的傳輸特性 83
4.1.1 光纖的損耗特性 83
4.1.2 光纖的色散特性 89
4.1.3 光纖的偏振特性 103
4.1.4 光纖的非線性效應 108
4.2 光纖的物理化學特性 111
4.2.1 光纖的機械性能 111
4.2.2 光纖的熱性能 112
4.2.3 光纖的耐電壓性能 113
習題與概念思考題4 113
第5章 光纖的材料與製造/光纖的分類/光纜 114
5.1 光纖的材料與製造 114
5.1.1 玻璃光纖（多組分玻璃光纖） 114
5.1.2 熔石英光纖（石英系光纖） 116
5.1.3 塑膠光纖 123
5.2 光纖的分類 125
5.2.1 傳光與傳像光纖 126
5.2.2 通信光纖 128
5.2.3 特種光纖 136
5.3 光纜 140
5.3.1 光纖成纜的必要性與設計製造要求 141
5.3.2 構成光纜的結構要素 142
5.3.3 常用光纜的典型結構 143
5.3.4 光纜型號的命名方法與舉例 146
習題與概念思考題5 147
第6章 無源與有源光器件 148
6.1 光纖連線器 148
6.1.1 光纖的連線損耗及影響因素 149
6.1.2 光纖連線器的結構類型 152
6.2 光纖耦合器 155
6.2.1 光耦合器的概念與主要類型 155
6.2.2 光纖定向耦合器 158
6.3 光隔離器、光環行器、光衰減器 162
6.3.1 光隔離器 162
6.3.2 光環行器 165
6.3.3 光衰減器166
6.4 光纖光柵 166
6.4.1 光纖光柵的功能與機理 166
6.4.2 光纖光柵的主要套用 168
6.5 光濾波器 170
6.5.1 干涉濾波器 171
6.5.2 F-P腔型窄帶光濾波器 172
6.5.3 聲光可調諧濾波器（AOTF） 174
6.5.4 均衡濾波器 175
6.6 光波分復用器 176
6.6.1 光波分復用技術 176
6.6.2 光波分復用器 179
6.7 光開關器件 184
6.8 光放大器 187
6.8.1 光放大器的基本原理 187
6.8.2 光放大器的特性參數 190
6.8.3 光放大器的套用 191
習題與概念思考題6 191
第二篇 光纖技術套用
第7章 光纖在傳光照明、能量信號傳輸與控制方面的套用 193
7.1 玻璃光纖在照明、能量與信號傳輸方面的套用 193
7.1.1 玻璃光纖傳光束 193
7.1.2 導光棒196
7.2 石英光纖在照明、能量傳輸等方面的套用196
7.2.1 大芯徑石英光纖 196
7.2.2 石英光纖束 197
7.2.3 石英導光棒 197
7.3 液芯光纖及其套用 197
7.4 塑膠光纖在照明、裝飾中的套用 198
7.4.1 端面發光POF的套用 198
7.4.2 側面發光POF的套用 200
7.5 日光採集、光纖傳輸照明系統 201
7.6 光纖在光信號及能量傳輸控制與感測領域中的套用 202
7.6.1 光纖連線線、光纖跳線、工控光纖 202
7.6.2 光纖中光信號能量傳輸與控制在高壓直流輸電系統中的套用 203
7.6.3 雙向自主控制的光纖閉路視/音頻信息傳輸系統 205
習題與概念思考題7 209
第8章 光纖傳像器件、系統與套用 210
8.1 無源光纖傳像器件與光纖傳像系統 210
8.1.1 光纖傳像器件（光纖傳像束，光纖面板以及微通道板） 210
8.1.2 光纖傳像系統（光纖望遠系統，光纖內窺鏡） 226
8.2 光纖傳像系統的像質最佳化技術 234
8.2.1 動態掃描法最佳化像質的方案 235
8.2.2 波分復用最佳化像質的方案 236
8.3 光纖編碼傳像 239
8.3.1 線陣光纖束的波長編碼傳像原理 239
8.3.2 時間編碼的方案實現 240
8.3.3 線陣光纖束λ-t編碼復用實驗系統與二維圖像的傳輸效果 240
習題與概念思考題8 241
第9章 光纖通信技術 242
9.1 概述 242
9.1.1 光纖通信的發展史 242
9.1.2 光纖通信的特點 243
9.1.3 光纖通信系統簡介 244
9.1.4 光纖通信關鍵技術 245
9.1.5 光纖通信的類型與套用 247
9.2 光源與光傳送機 248
9.2.1 光纖通信對光源器件的要求 248
9.2.2 發光二極體（LED） 249
9.2.3 半導體雷射器（LD） 253
9.2.4 光傳送機 259
9.2.5 光傳送機的主要技術指標 268
9.3 光檢測器與光接收機 269
9.3.1 光接收機組成概述 269
9.3.2 光檢測器 270
9.3.3 光接收機 277
9.3.4 光接收機的主要技術指標 281
9.3.5 線路編碼 282
9.4 光中繼器 285
9.5 光纖通信系統 286
9.5.1 模擬光纖通信系統 287
9.5.2 數字光纖通信系統 290
9.5.3 數字光纖通信系統設計 298
9.6 光纖通信網路 303
9.6.1 SDH傳送網 304
9.6.2 波分復用光網路 306
9.6.3 光接入網 307
9.6.4 光分組交換網 316
9.6.5 光傳送網 317
9.6.6 智慧型光網路 318
9.6.7 光突發交換網路 319
9.7 相干光通信 319
9.7.1 相干檢測原理 319
9.7.2 相干光通信系統的優點和關鍵技術 321
9.8 光孤子通信 321
9.8.1 光孤子概念 321
9.8.2 光孤子通信系統的組成和工作原理 322
9.9 光纖通信技術在軍事中的套用 323
9.9.1 光纖通信技術在軍事中的套用概述 323
9.9.2 光纖制導系統 326
9.9.3 光纖制導雙向傳輸系統 327
習題與概念思考題9 329
第10章 光纖感測技術 331
10.1 光纖感測技術概述 331
10.1.1 光纖感測器基本工作原理 331
10.1.2 光纖感測器的組成 332
10.1.3 光纖感測器的分類 333
10.1.4 光纖感測器的特點 334
10.2 光強調製型光纖感測器 335
10.2.1 非功能型光強調製 335
10.2.2 功能型光強調製 339
10.2.3 天然氣水合物相變測試用光纖感測器 341
10.3 光相位調製型光纖感測器 342
10.3.1 光相位調製原理 342
10.3.2 光纖干涉儀 344
10.3.3 相位調製型光纖感測器 345
10.4 光偏振調製型光纖感測器 349
10.4.1 光偏振調製原理 349
10.4.2 光偏振態的檢測 351
10.4.3 偏振調製型光纖感測器套用 352
10.5 光波長調製型光纖感測器 354
10.5.1 光纖光柵光波長調製原理 354
10.5.2 波長調製的解調方法 355
10.5.3 光纖光柵感測器 356
10.6 光頻率調製型光纖感測器 358
10.6.1 光學都卜勒效應 358
10.6.2 頻率檢測 359
10.6.3 頻率調製光纖感測器套用 360
10.7 分散式光纖感測器 361
10.7.1 分散式光纖溫度感測器 362
10.7.2 分散式光纖應力感測器 363
10.7.3 分散式微彎光纖感測器 363
10.7.4 分散式Sagnac光纖應力感測器 364
10.8 光纖感測技術在物聯網中的套用 365
10.8.1 物聯網的基本原理 366
10.8.2 “三纖合一”的光纖物聯網路 366
10.8.3 基於光纖物聯網技術的智慧型電網輸配電設備監測系統 367
10.8.4 基於光纖物聯網技術的智慧型周界入侵防範系統 369
10.8.5 基於光纖物聯網的橋樑健康監控系統 371
習題與概念思考題10 372
參考文獻 373
