非線性光纖光學（光學與光電子學第5版）/經典譯叢

《非線性光纖光學（光學與光電子學第5版）/經典譯叢》是2019年電子工業出版社出版的圖書，作者是[美] Govind，P.Agrawal。

基本介紹

• 中文名：非線性光纖光學（光學與光電子學第5版）/經典譯叢 
• 作者：[美] Govind，P.Agrawal
• 出版社：電子工業出版社
• ISBN：9787121364037

內容簡介

　光纖是20世紀的重大發明之一，其導光性能臻於完美，很難想像還會有更好的替代者。

　　《非線性光纖姜辨項晚光學（光影歸達學與光電子學 第5版）/經典譯叢》是光學、光子學和光纖通信領域的重要譯著，主要內容包括脈衝在光纖中的傳輸、群速度色散、自相位調製、光孤子、偏振效應、交叉相位調製、受激喇曼散射、受激布里淵散射、四波混頻、高非線性光纖、新型非線性現象、超連續譜產生等內容，科學歸納為非線性光纖光學，側重於基本概念和原理，也涉及了一些套用。

　　《非線性光纖光學（光學與光電子學 第5版）/經典譯叢》理論嚴謹，處處結合實際例證，特別是緊密結合光纖非線性光學、光纖通信領域的新成果與新問題，圖文並茂，說清講透，且各章都附有習題，適合作為光學、物理學、電子工程等專業的本科生和研究生教學用書，同時對從事光通信汽欠套產業的工程技術人員和從事光纖光學、非線性光學的科學家也是一本非常有用的參考書。

作者簡介

美國羅切斯特大學James C. Wyant光學教授，OSA期刊Advances in Optics and Photonics主編（2014~2019），2012年IEEE量子電子學獎獲得者，2015年Esther Hoffman Beller獎章獲得者，2019年Max Born獎獲得者。世界光電子和光通信領域的著名學者，在非線性光學和光纖通信領域著作頗豐。OSA會士，IEEE終身會士。

美國羅切斯特大學James C. Wyant光學教授，OSA期刊Advances in Optics and Photonics主編（2014~2019），2012年IEEE量子電子學獎獲得者，2015年Esther Hoffman Beller獎章獲得者，2019年Max Born獎獲得者。世界光電子和光通信領域的著名學者，在非線性光學和光纖通信領域著作頗豐。OSA會士，IEEE終身會士。

目錄

第1章 導論

1．1 歷史的回顧

1．2 光纖的基本特性

1．2．1 材料和製造

1．2．2 光纖損耗

1．2．3 色度色散

1．2．4 偏振模色散

1．3 光纖非線性

1．3．1 非線性折射

1．3．2 受激非彈性散射

1．3．3 非線性效應的重要性

1．4 綜述

習題

參考文獻

第2章 脈衝在光纖中的鞏嫌凳傳輸

2．1 麥克斯韋方程組

2．2 光纖模式

2．2．1 本徵值方程

2．2．2 單模條件

2．2．3 基模特性

2．3 脈衝傳輸方程

2．3．1 非線性脈衝傳輸

2．3．2 高階非線性效應

2．3．3 喇曼回響函式及其作用

2．3．4 延伸到多模光纖

2．4 數值方法

2．4．1 分步傅立葉法

2．4．2 有限差分法

習題

參考文獻

第3章 群速度色散

3．1 不同的傳輸區域

3．2 色散感應的脈衝展寬

3．2．1 高斯脈衝

3．2．2 啁啾高斯脈衝

3．2．3 雙曲正割脈衝

3．2．4 超高斯脈衝

3．2．5 實驗結果

3．3 三階色散

3．3．1 啁啾高斯脈衝的演化

3．3．2 展寬因子

3．3．3 任意形槓堡狀脈衝

3．3．4 超短脈衝測量

3．4 色散管理

3．4．1 群速度色散引起的限制

3．4．2 色散補償

3．4．3 三階色散補償

習題

參考文獻

第4章 自相位調製

4．1 自相位調製感應頻譜變化

4．1．1 非線性相移

4．1．2 脈衝頻譜的變化

4．1．3 脈衝形狀和初始啁啾的影響

4．1．4 部分相干效應

4．2 群速度色散的影響

4．2．1 脈衝演化

4．2．2 展寬因子

4．2．3 光波分裂

4．2．4 實驗結果

4．2．5 三階色散效應

4．2．6 光纖放大器中的自相位調製效應

4．3 半解析方法

4．3．1 矩方法

4．3．2 變分法

4．3．3 具體解析解

4．4 高階非線性效應

4．4．1 自變陡效應

4．4．2 群速度色散對光波衝擊的影響

4．4．3 脈衝內喇曼散射

習題

參考文獻

第5章 光孤子

5．1 調製不穩定性

5．1．1 線性穩定性分析

5．1．2 增益譜

5．1．3 實驗結果

5．1．4 超短脈衝產生

5．1．5 調製不穩定性對光波系統的影響

5．2 光孤子

5．2．1 逆散射法

5．2．2 基階孤子

5．2．3 二階和高階孤子

5．2．4 實驗驗證

5．2．5 孤子穩定性

5．3 其他類型的孤子

5．3．1 暗孤子

5．3．2 雙穩孤子

5．3．3 色散管雄奔悼拘理孤子

5．3．4 光相似子

5．4 孤子微擾

5．4．1 微擾法

5．4．2 光纖損耗

5．4．3 孤子放大

5．4．4 孤子互作用

5．5 高階效應

5．5．1 脈衝參量的矩方臭洪刪程

5．5．2 三階色散

5．5．3 自變陡效應

5．5．4 脈衝內喇曼散射

5．5．5 飛秒脈衝的傳輸

習題

參考文獻

第6章 偏振效應

6．1 非線性雙折射

6．1．1 非線性雙折射的起源

6．1．2 耦合模方程

6．1．3 橢圓雙折射光纖

6．2 非線性相移

6．2．1 無色散交叉相位調製

6．2．2 光克爾效應

6．2．3 脈衝整形

6．3 偏振態的演化

6．3．1 解析解

6．3．2 邦加球表示法

6．3．3 偏振不穩定性

6．3．4 偏振混沌

6．4 矢量調製不穩定性

6．4．1 低雙折射光纖

6．4．2 高雙折射光纖

6．4．3 各向同性光纖

6．4．4 實驗結果

6．5 雙折射和孤子

6．5．1 低雙折射光纖

6．5．2 高雙折射光纖

6．5．3 孤子牽引邏輯門

6．5．4 矢量孤子

6．6 隨機雙折射

6．6．1 偏振模色散

6．6．2 非線性薛丁格方程的矢量形式

6．6．3 偏振模色散對孤子的影響

習題

參考文獻

第7章 交叉相位調製

7．1 交叉相位調製感應的非線性耦合

7．1．1 非線性折射率

7．1．2 耦合非線性薛丁格方程

7．2 交叉相位調製感應的調製不穩定性

7．2．1 線性穩定性分析

7．2．2 實驗結果

7．3 交叉相位調製配對孤子

7．3．1 亮-暗孤子對

7．3．2 亮-灰孤子對

7．3．3 周期解

7．3．4 多耦合非線性薛丁格方程

7．4 頻域和時域效應

7．4．1 非對稱頻譜展寬

7．4．2 非對稱時域變化

7．4．3 高階非線性效應

7．5 交叉相位調製的套用

7．5．1 交叉相位調製感應的脈衝壓縮

7．5．2 交叉相位調製感應的光開關

7．5．3 交叉相位調製感應的非互易性

7．6 偏振效應

7．6．1 交叉相位調製的矢量理論

7．6．2 偏振演化

7．6．3 偏振相關頻譜展寬

7．6．4 脈衝捕獲和壓縮

7．6．5 交叉相位調製感應光波分裂

7．7 雙折射光纖中的交叉相位調製效應

7．7．1 低雙折射光纖

7．7．2 高雙折射光纖

習題

參考文獻

第8章 受激喇曼散射

8．1 基本概念

8．1．1 喇曼增益譜

8．1．2 喇曼閾值

8．1．3 耦合振幅方程

8．1．4 四波混頻效應

8．2 準連續受激喇曼散射

8．2．1 單通喇曼產生

8．2．2 光纖喇曼雷射器

8．2．3 光纖喇曼放大器

8．2．4 喇曼串擾

8．3 短泵浦脈衝的受激喇曼散射

8．3．1 脈衝傳輸方程

8．3．2 無色散情形

8．3．3 群速度色散效應

8．3．4 喇曼感應折射率變化

8．3．5 實驗結果

8．3．6 同步泵浦光纖喇曼雷射器

8．3．7 短脈衝喇曼放大

8．4 孤子效應

8．4．1 喇曼孤子

8．4．2 光纖喇曼孤子雷射器

8．4．3 孤子效應脈衝壓縮

8．5 偏振效應

8．5．1 喇曼放大的矢量理論

8．5．2 偏振模色散效應對喇曼放大的影響

習題

參考文獻

第9章 受激布里淵散射

9．1 基本概念

9．1．1 受激布里淵散射的物理過程

9．1．2 布里淵增益譜

9．2 準連續受激布里淵散射

9．2．1 布里淵閾值

9．2．2 偏振效應

9．2．3 控制受激布里淵散射閾值的方法

9．2．4 實驗結果

9．3 光纖布里淵放大器

9．3．1 增益飽和

9．3．2 放大器設計和套用

9．4 受激布里淵散射動力學

9．4．1 耦合振幅方程

9．4．2 利用Q開關脈衝的受激布里淵散射

9．4．3 受激布里淵散射感應的折射率變化

9．4．4 弛豫振盪

9．4．5 調製不穩定性和混沌

9．5 光纖布里淵雷射器

9．5．1 連續運轉方式

9．5．2 脈衝運轉方式

習題

參考文獻

第10章 四波混頻

10．1 四波混頻的起源

10．2 四波混頻理論

10．2．1 耦合振幅方程

10．2．2 耦合振幅方程的近似解

10．2．3 相位匹配效應

10．2．4 超快四波混頻過程

10．3 相位匹配技術

10．3．1 物理機制

10．3．2 多模光纖中的相位匹配

10．3．3 單模光纖中的相位匹配

10．3．4 雙折射光纖中的相位匹配

10．4 參量放大

10．4．1 早期工作的回顧

10．4．2 光纖參量放大器的增益譜和頻寬

10．4．3 單泵浦結構

10．4．4 雙泵浦結構

10．4．5 泵浦消耗效應

10．5 偏振效應

10．5．1 四波混頻的矢量理論

10．5．2 參量增益的偏振相關性

10．5．3 線偏振和圓偏振泵浦

10．5．4 殘餘光纖雙折射效應

10．6 四波混頻的套用

10．6．1 參量振盪器

10．6．2 超快信號處理

10．6．3 量子關聯和噪聲壓縮

10．6．4 相敏放大

習題

參考文獻

第11章 高非線性光纖

11．1 非線性參量

11．1．1 n2的單位和數值

11．1．2 自相位調製法

11．1．3 交叉相位調製法

11．1．4 四波混頻法

11．1．5 n2值的變化

11．2 石英包層光纖

11．3 空氣包層錐形光纖

11．4 微結構光纖

11．4．1 設計和製造

11．4．2 模式和色散特性

11．4．3 空芯光子晶體光纖

11．4．4 布拉格光纖

11．5 非石英光纖

11．5．1 矽酸鉛光纖

11．5．2 硫化物光纖

11．5．3 氧化鉍光纖

11．6 脈衝在細芯光纖中的傳輸

11．6．1 矢量理論

11．6．2 頻率相關的模式分布

習題

參考文獻

第12章 新型非線性現象

12．1 孤子分裂和色散波

12．1．1 二階和高階孤子的分裂

12．1．2 色散波產生

12．2 脈衝內喇曼散射

12．2．1 通過孤子分裂增強的喇曼感應頻移

12．2．2 互相關技術

12．2．3 通過喇曼感應頻移調諧波長

12．2．4 雙折射效應

12．2．5 喇曼感應頻移的抑制

12．2．6 零色散波長附近的孤子動力學

12．2．7 多峰喇曼孤子

12．3 四波混頻

12．3．1 四階色散的作用

12．3．2 光纖雙折射的作用

12．3．3 參量放大器和波長變換器

12．3．4 可調諧光纖參量振盪器

12．4 二次諧波產生

12．4．1 物理機制

12．4．2 熱極化和準相位匹配

12．4．3 二次諧波產生理論

12．5 三次諧波產生

12．5．1 高非線性光纖中的三次諧波產生

12．5．2 群速度失配效應

12．5．3 光纖雙折射效應

習題

參考文獻

第13章 超連續譜產生

13．1 皮秒脈衝泵浦

13．1．1 非線性機制

13．1．2 2000年後的實驗進展

13．2 飛秒脈衝泵浦

13．2．1 微結構石英光纖

13．2．2 微結構非石英光纖

13．3 時域和頻域演化

13．3．1 超連續譜的數值模擬

13．3．2 交叉相位調製的作用

13．3．3 交叉相位調製感應的捕獲

13．3．4 四波混頻的作用

13．4 連續（CW）或準連續（quasi-CW）光泵浦

13．4．1 非線性機制

13．4．2 實驗進展

13．5 偏振效應

13．5．1 雙折射微結構光纖

13．5．2 近各向同性光纖

13．5．3 各向同性光纖中的非線性偏振旋轉

13．6 超連續譜的相干性

13．6．1 頻域相干度

13．6．2 改善相干性的技術

13．6．3 頻譜非相干孤子

13．7 光學怪波

13．7．1 脈衝間起伏的L形統計

13．7．2 控制怪波統計的技術

13．7．3 再論調製不穩定性

習題

參考文獻

附錄A 單位制

附錄B 非線性薛丁格方程的原始碼

附錄C 縮略語

中英文術語對照表

2．3．3 喇曼回響函式及其作用

2．3．4 延伸到多模光纖

2．4 數值方法

2．4．1 分步傅立葉法

2．4．2 有限差分法

習題

參考文獻

第3章 群速度色散

3．1 不同的傳輸區域

3．2 色散感應的脈衝展寬

3．2．1 高斯脈衝

3．2．2 啁啾高斯脈衝

3．2．3 雙曲正割脈衝

3．2．4 超高斯脈衝

3．2．5 實驗結果

3．3 三階色散

3．3．1 啁啾高斯脈衝的演化

3．3．2 展寬因子

3．3．3 任意形狀脈衝

3．3．4 超短脈衝測量

3．4 色散管理

3．4．1 群速度色散引起的限制

3．4．2 色散補償

3．4．3 三階色散補償

習題

參考文獻

第4章 自相位調製

4．1 自相位調製感應頻譜變化

4．1．1 非線性相移

4．1．2 脈衝頻譜的變化

4．1．3 脈衝形狀和初始啁啾的影響

4．1．4 部分相干效應

4．2 群速度色散的影響

4．2．1 脈衝演化

4．2．2 展寬因子

4．2．3 光波分裂

4．2．4 實驗結果

4．2．5 三階色散效應

4．2．6 光纖放大器中的自相位調製效應

4．3 半解析方法

4．3．1 矩方法

4．3．2 變分法

4．3．3 具體解析解

4．4 高階非線性效應

4．4．1 自變陡效應

4．4．2 群速度色散對光波衝擊的影響

4．4．3 脈衝內喇曼散射

習題

參考文獻

第5章 光孤子

5．1 調製不穩定性

5．1．1 線性穩定性分析

5．1．2 增益譜

5．1．3 實驗結果

5．1．4 超短脈衝產生

5．1．5 調製不穩定性對光波系統的影響

5．2 光孤子

5．2．1 逆散射法

5．2．2 基階孤子

5．2．3 二階和高階孤子

5．2．4 實驗驗證

5．2．5 孤子穩定性

5．3 其他類型的孤子

5．3．1 暗孤子

5．3．2 雙穩孤子

5．3．3 色散管理孤子

5．3．4 光相似子

5．4 孤子微擾

5．4．1 微擾法

5．4．2 光纖損耗

5．4．3 孤子放大

5．4．4 孤子互作用

5．5 高階效應

5．5．1 脈衝參量的矩方程

5．5．2 三階色散

5．5．3 自變陡效應

5．5．4 脈衝內喇曼散射

5．5．5 飛秒脈衝的傳輸

習題

參考文獻

第6章 偏振效應

6．1 非線性雙折射

6．1．1 非線性雙折射的起源

6．1．2 耦合模方程

6．1．3 橢圓雙折射光纖

6．2 非線性相移

6．2．1 無色散交叉相位調製

6．2．2 光克爾效應

6．2．3 脈衝整形

6．3 偏振態的演化

6．3．1 解析解

6．3．2 邦加球表示法

6．3．3 偏振不穩定性

6．3．4 偏振混沌

6．4 矢量調製不穩定性

6．4．1 低雙折射光纖

6．4．2 高雙折射光纖

6．4．3 各向同性光纖

6．4．4 實驗結果

6．5 雙折射和孤子

6．5．1 低雙折射光纖

6．5．2 高雙折射光纖

6．5．3 孤子牽引邏輯門

6．5．4 矢量孤子

6．6 隨機雙折射

6．6．1 偏振模色散

6．6．2 非線性薛丁格方程的矢量形式

6．6．3 偏振模色散對孤子的影響

習題

參考文獻

第7章 交叉相位調製

7．1 交叉相位調製感應的非線性耦合

7．1．1 非線性折射率

7．1．2 耦合非線性薛丁格方程

7．2 交叉相位調製感應的調製不穩定性

7．2．1 線性穩定性分析

7．2．2 實驗結果

7．3 交叉相位調製配對孤子

7．3．1 亮-暗孤子對

7．3．2 亮-灰孤子對

7．3．3 周期解

7．3．4 多耦合非線性薛丁格方程

7．4 頻域和時域效應

7．4．1 非對稱頻譜展寬

7．4．2 非對稱時域變化

7．4．3 高階非線性效應

7．5 交叉相位調製的套用

7．5．1 交叉相位調製感應的脈衝壓縮

7．5．2 交叉相位調製感應的光開關

7．5．3 交叉相位調製感應的非互易性

7．6 偏振效應

7．6．1 交叉相位調製的矢量理論

7．6．2 偏振演化

7．6．3 偏振相關頻譜展寬

7．6．4 脈衝捕獲和壓縮

7．6．5 交叉相位調製感應光波分裂

7．7 雙折射光纖中的交叉相位調製效應

7．7．1 低雙折射光纖

7．7．2 高雙折射光纖

習題

參考文獻

第8章 受激喇曼散射

8．1 基本概念

8．1．1 喇曼增益譜

8．1．2 喇曼閾值

8．1．3 耦合振幅方程

8．1．4 四波混頻效應

8．2 準連續受激喇曼散射

8．2．1 單通喇曼產生

8．2．2 光纖喇曼雷射器

8．2．3 光纖喇曼放大器

8．2．4 喇曼串擾

8．3 短泵浦脈衝的受激喇曼散射

8．3．1 脈衝傳輸方程

8．3．2 無色散情形

8．3．3 群速度色散效應

8．3．4 喇曼感應折射率變化

8．3．5 實驗結果

8．3．6 同步泵浦光纖喇曼雷射器

8．3．7 短脈衝喇曼放大

8．4 孤子效應

8．4．1 喇曼孤子

8．4．2 光纖喇曼孤子雷射器

8．4．3 孤子效應脈衝壓縮

8．5 偏振效應

8．5．1 喇曼放大的矢量理論

8．5．2 偏振模色散效應對喇曼放大的影響

習題

參考文獻

第9章 受激布里淵散射

9．1 基本概念

9．1．1 受激布里淵散射的物理過程

9．1．2 布里淵增益譜

9．2 準連續受激布里淵散射

9．2．1 布里淵閾值

9．2．2 偏振效應

9．2．3 控制受激布里淵散射閾值的方法

9．2．4 實驗結果

9．3 光纖布里淵放大器

9．3．1 增益飽和

9．3．2 放大器設計和套用

9．4 受激布里淵散射動力學

9．4．1 耦合振幅方程

9．4．2 利用Q開關脈衝的受激布里淵散射

9．4．3 受激布里淵散射感應的折射率變化

9．4．4 弛豫振盪

9．4．5 調製不穩定性和混沌

9．5 光纖布里淵雷射器

9．5．1 連續運轉方式

9．5．2 脈衝運轉方式

習題

參考文獻

第10章 四波混頻

10．1 四波混頻的起源

10．2 四波混頻理論

10．2．1 耦合振幅方程

10．2．2 耦合振幅方程的近似解

10．2．3 相位匹配效應

10．2．4 超快四波混頻過程

10．3 相位匹配技術

10．3．1 物理機制

10．3．2 多模光纖中的相位匹配

10．3．3 單模光纖中的相位匹配

10．3．4 雙折射光纖中的相位匹配

10．4 參量放大

10．4．1 早期工作的回顧

10．4．2 光纖參量放大器的增益譜和頻寬

10．4．3 單泵浦結構

10．4．4 雙泵浦結構

10．4．5 泵浦消耗效應

10．5 偏振效應

10．5．1 四波混頻的矢量理論

10．5．2 參量增益的偏振相關性

10．5．3 線偏振和圓偏振泵浦

10．5．4 殘餘光纖雙折射效應

10．6 四波混頻的套用

10．6．1 參量振盪器

10．6．2 超快信號處理

10．6．3 量子關聯和噪聲壓縮

10．6．4 相敏放大

習題

參考文獻

第11章 高非線性光纖

11．1 非線性參量

11．1．1 n2的單位和數值

11．1．2 自相位調製法

11．1．3 交叉相位調製法

11．1．4 四波混頻法

11．1．5 n2值的變化

11．2 石英包層光纖

11．3 空氣包層錐形光纖

11．4 微結構光纖

11．4．1 設計和製造

11．4．2 模式和色散特性

11．4．3 空芯光子晶體光纖

11．4．4 布拉格光纖

11．5 非石英光纖

11．5．1 矽酸鉛光纖

11．5．2 硫化物光纖

11．5．3 氧化鉍光纖

11．6 脈衝在細芯光纖中的傳輸

11．6．1 矢量理論

11．6．2 頻率相關的模式分布

習題

參考文獻

第12章 新型非線性現象

12．1 孤子分裂和色散波

12．1．1 二階和高階孤子的分裂

12．1．2 色散波產生

12．2 脈衝內喇曼散射

12．2．1 通過孤子分裂增強的喇曼感應頻移

12．2．2 互相關技術

12．2．3 通過喇曼感應頻移調諧波長

12．2．4 雙折射效應

12．2．5 喇曼感應頻移的抑制

12．2．6 零色散波長附近的孤子動力學

12．2．7 多峰喇曼孤子

12．3 四波混頻

12．3．1 四階色散的作用

12．3．2 光纖雙折射的作用

12．3．3 參量放大器和波長變換器

12．3．4 可調諧光纖參量振盪器

12．4 二次諧波產生

12．4．1 物理機制

12．4．2 熱極化和準相位匹配

12．4．3 二次諧波產生理論

12．5 三次諧波產生

12．5．1 高非線性光纖中的三次諧波產生

12．5．2 群速度失配效應

12．5．3 光纖雙折射效應

習題

參考文獻

第13章 超連續譜產生

13．1 皮秒脈衝泵浦

13．1．1 非線性機制

13．1．2 2000年後的實驗進展

13．2 飛秒脈衝泵浦

13．2．1 微結構石英光纖

13．2．2 微結構非石英光纖

13．3 時域和頻域演化

13．3．1 超連續譜的數值模擬

13．3．2 交叉相位調製的作用

13．3．3 交叉相位調製感應的捕獲

13．3．4 四波混頻的作用

13．4 連續（CW）或準連續（quasi-CW）光泵浦

13．4．1 非線性機制

13．4．2 實驗進展

13．5 偏振效應

13．5．1 雙折射微結構光纖

13．5．2 近各向同性光纖

13．5．3 各向同性光纖中的非線性偏振旋轉

13．6 超連續譜的相干性

13．6．1 頻域相干度

13．6．2 改善相干性的技術

13．6．3 頻譜非相干孤子

13．7 光學怪波

13．7．1 脈衝間起伏的L形統計

13．7．2 控制怪波統計的技術

13．7．3 再論調製不穩定性

習題

參考文獻

附錄A 單位制

附錄B 非線性薛丁格方程的原始碼

附錄C 縮略語

中英文術語對照表