《非線性光纖光學（第六版）（英文版）》是電子工業出版社出版的圖書，作者是Govind P. Agrawal（戈文德 P. 阿戈沃）。
基本介紹
- 中文名：非線性光纖光學（第六版）（英文版）
- 作者：Govind P. Agrawal（戈文德 P. 阿戈沃）
- 出版時間：2023年7月
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：724 頁
- 字數：1318千字
- ISBN：9787121460128
- 開本：16 開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是光學、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、多模和多芯光纖中的非線性現象等內容，科學歸納為非線性光纖光學。全書理論嚴謹，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，且各章都附有習題和豐富的參考文獻，既便於學生掌握非線性光纖光學的基本概念和原理，也便於他們了解這一前沿領域的一些套用和研究進展。本書已做勘誤並製作了中英文對照的目錄和索引，以便於讀者閱讀。
圖書目錄
CHAPTER 1 Introduction 導論
1.1 Historical perspective 歷史回顧
1.2 Fiber characteristics 光纖的基本特性
1.2.1 Material and fabrication 材料和製造
1.2.2 Fiber losses 光纖損耗
1.2.3 Chromatic dispersion 色度色散
1.2.4 Polarization-mode dispersion 偏振模色散
1.3 Fiber nonlinearities 光纖非線性
1.3.1 Nonlinear refraction 非線性折射
1.3.2 Stimulated inelastic scattering 受激非彈性散射
1.3.3 Importance of nonlinear effects 非線性效應的重要性
1.4 Overview 綜述
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 2 Pulse propagation in fibers 脈衝在光纖中的傳輸
2.1 Maxwell’s equations 麥克斯韋方程組
2.2 Fiber modes 光纖模式
2.2.1 Eigenvalue equation 本徵值方程
2.2.2 Characteristics of the fundamental mode 基模特性
2.3 Pulse-propagation equation 脈衝傳輸方程
2.3.1 Nonlinear wave equation 非線性波動方程
2.3.2 Higher-order nonlinear effects 高階非線性效應
2.3.3 Raman response function and its impact 喇曼回響函式及其作用
2.4 Numerical methods 數值方法
2.4.1 Split-step Fourier method 分步傅立葉法
2.4.2 Finite-difference methods 有限差分法
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 3 Group-velocity dispersion 群速度色散
3.1 Different propagation regimes 不同的傳輸區域
3.2 Dispersion-induced pulse broadening 色散感應的脈衝展寬
3.2.1 Gaussian pulses 高斯脈衝
3.2.2 Chirped Gaussian pulses 啁啾高斯脈衝
3.2.3 Hyperbolic secant pulses 雙曲正割脈衝
3.2.4 Super-Gaussian pulses 超高斯脈衝
3.2.5 Experimental results 實驗結果
3.3 Third-order dispersion 三階色散
3.3.1 Chirped Gaussian pulses 啁啾高斯脈衝
3.3.2 Broadening factor 展寬因子
3.3.3 Ultrashort-pulse measurements 超短脈衝測量
3.4 Dispersion management 色散管理
3.4.1 Dispersion compensation 色散補償
3.4.2 Compensation of third-order dispersion 三階色散補償
3.4.3 Dispersion-varying fibers 色散變化光纖
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 4 Self-phase modulation 自相位調製
4.1 SPM-induced spectral changes 自相位調製感應頻譜變化
4.1.1 Nonlinear phase shift 非線性相移
4.1.2 Changes in pulse spectra 脈衝頻譜的變化
4.1.3 Effect of pulse shape and initial chirp 脈衝形狀和初始啁啾的影響
4.1.4 Effect of partial coherence 部分相干效應
4.2 Effect of group-velocity dispersion 群速度色散的影響
4.2.1 Pulse evolution 脈衝演化
4.2.2 Broadening factor 展寬因子
4.2.3 Optical wave breaking 光波分裂
4.2.4 Experimental results 實驗結果
4.2.5 Effect of third-order dispersion 三階色散效應
4.2.6 SPM effects in fiber amplifiers 光纖放大器中的自相位調製效應
4.3 Semianalytic techniques 半解析方法
4.3.1 Moment method 矩方法
4.3.2 Variational method 變分法
4.3.3 Specific analytic solutions 具體解析解
4.4 Higher-order nonlinear effects 高階非線性效應
4.4.1 Self-steepening 自變陡效應
4.4.2 Effect of GVD on optical shocks 群速度色散對光波衝擊的影響
4.4.3 Intrapulse Raman scattering 脈衝內喇曼散射
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 5 Optical solitons 光孤子
5.1 Modulation instability 調製不穩定性
5.1.1 Linear stability analysis 線性穩定性分析
5.1.2 Gain spectrum 增益譜
5.1.3 Experimental observation 實驗結果
5.1.4 Ultrashort pulse generation 超短脈衝產生
5.1.5 Impact of loss and third-order dispersion 損耗和三階色散的影響
5.1.6 Spatial modulation of fiber parameters 光纖參量的空間調製
5.2 Fiber solitons 光孤子
5.2.1 Inverse scattering method 逆散射法
5.2.2 Fundamental soliton 基階孤子
5.2.3 Second and higher-order solitons 二階和高階孤子
5.2.4 Experimental confirmation 實驗驗證
5.2.5 Soliton stability 孤子穩定性
5.3 Other types of solitons 其他類型的孤子
5.3.1 Dark solitons 暗孤子
5.3.2 Bistable solitons 雙穩孤子
5.3.3 Dispersion-managed solitons 色散管理孤子
5.3.4 Optical similaritons 光相似子
5.4 Perturbation of solitons 孤子微擾
5.4.1 Perturbation methods 微擾法
5.4.2 Fiber loss 光纖損耗
5.4.3 Soliton amplification 孤子放大
5.4.4 Soliton interaction 孤子互作用
5.5 Higher-order effects 高階效應
5.5.1 Moment equations for pulse parameters 脈衝參量的矩方程
5.5.2 Third-order dispersion 三階色散
5.5.3 Self-steepening 自變陡效應
5.5.4 Intrapulse Raman scattering 脈衝內喇曼散射
5.6 Propagation of femtosecond pulses 飛秒脈衝的傳輸
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 6 Polarization effects 偏振效應
6.1 Nonlinear birefringence 非線性雙折射
6.1.1 Origin of nonlinear birefringence 非線性雙折射的起源
6.1.2 Coupled-mode equations 耦合模方程
6.1.3 Elliptically birefringent fibers 橢圓雙折射光纖
6.2 Nonlinear phase shift 非線性相移
6.2.1 Nondispersive XPM 無色散交叉相位調製
6.2.2 Optical Kerr effect 光克爾效應
6.2.3 Pulse shaping 脈衝整形
6.3 Evolution of polarization state 偏振態的演化
6.3.1 Analytic solution 解析解
6.3.2 Poincaré-sphere representation 邦加球表示法
6.3.3 Polarization instability 偏振不穩定性
6.3.4 Polarization chaos 偏振混沌
6.4 Vector modulation instability 矢量調製不穩定性
6.4.1 Low-birefringence fibers 低雙折射光纖
6.4.2 High-birefringence fibers 高雙折射光纖
6.4.3 Isotropic fibers 各向同性光纖
6.4.4 Experimental results 實驗結果
6.5 Birefringence and solitons 雙折射和孤子
6.5.1 Low-birefringence fibers 低雙折射光纖
6.5.2 High-birefringence fibers 高雙折射光纖
6.5.3 Soliton-dragging logic gates 孤子牽引邏輯門
6.5.4 Vector solitons 矢量孤子
6.6 Higher-order effects 高階效應
6.6.1 Extended coupled-mode equations 耦合模方程的擴展
6.6.2 Impact of TOD and Raman nonlinearity 三階色散和喇曼非線性的影響
6.6.3 Interaction of two vector solitons 兩個矢量孤子的相互作用
6.7 Random birefringence 隨機雙折射
6.7.1 Polarization-mode dispersion 偏振模色散
6.7.2 Vector form of the NLS equation 非線性薛丁格方程的矢量形式
6.7.3 Effects of PMD on solitons 偏振模色散對孤子的影響
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 7 Cross-phase modulation 交叉相位調製
7.1 XPM-induced nonlinear coupling 交叉相位調製感應的非線性耦合
7.1.1 Nonlinear refractive index 非線性折射率
7.1.2 Coupled NLS equations 耦合非線性薛丁格方程
7.2 XPM-induced modulation instability 交叉相位調製感應的調製不穩定性
7.2.1 Linear stability analysis 線性穩定性分析
7.2.2 Experimental results 實驗結果
7.3 XPM-paired solitons 交叉相位調製配對孤子
7.3.1 Bright–dark soliton pair 亮–暗孤子對
7.3.2 Bright–gray soliton pair 亮–灰孤子對
7.3.3 Periodic solutions 周期解
7.3.4 Multiple coupled NLS equations 多耦合非線性薛丁格方程
7.4 Spectral and temporal effects 頻域和時域效應
7.4.1 Asymmetric spectral broadening 非對稱頻譜展寬
7.4.2 Asymmetric temporal changes 非對稱時域變化
7.4.3 Higher-order nonlinear effects 高階非線性效應
7.5 Applications of XPM 交叉相位調製的套用
7.5.1 XPM-induced pulse compression 交叉相位調製感應的脈衝壓縮
7.5.2 XPM-induced optical switching 交叉相位調製感應的光開關
7.5.3 XPM-induced wavelength conversion 交叉相位調製感應的波長變換
7.6 Polarization effects 偏振效應
7.6.1 Vector theory of XPM 交叉相位調製的矢量理論
7.6.2 Polarization evolution 偏振演化
7.6.3 Polarization-dependent spectral broadening 偏振相關頻譜展寬
7.6.4 Pulse trapping and compression 脈衝捕獲和壓縮
7.6.5 XPM-induced wave breaking 交叉相位調製感應光波分裂
7.7 XPM effects in birefringent fibers 雙折射光纖中的交叉相位調製效應
7.7.1 Fibers with low birefringence 低雙折射光纖
7.7.2 Fibers with high birefringence 高雙折射光纖
7.8 Two counterpropagating waves 兩波相向傳輸
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 8 Stimulated Raman scattering 受激喇曼散射
8.1 Basic concepts 基本概念
8.1.1 Raman-gain spectrum 喇曼增益譜
8.1.2 Raman threshold 喇曼閾值
8.1.3 Coupled amplitude equations 耦合振幅方程
8.1.4 Effect of four-wave mixing 四波混頻效應
8.2 Quasi-continuous SRS 準連續受激喇曼散射
8.2.1 Single-pass Raman generation 單通喇曼產生
8.2.2 Raman fiber lasers 喇曼光纖雷射器
8.2.3 Raman fiber amplifiers 喇曼光纖放大器
8.2.4 Raman-induced crosstalk 喇曼串擾
8.3 SRS with short pump pulses 短泵浦脈衝的受激喇曼散射
8.3.1 Pulse-propagation equations 脈衝傳輸方程
8.3.2 Nondispersive case 無色散情形
8.3.3 Effects of GVD 群速度色散效應
8.3.4 Raman-induced index changes 喇曼感應折射率變化
8.3.5 Experimental results 實驗結果
8.3.6 Synchronously pumped Raman lasers 同步泵浦喇曼光纖雷射器
8.3.7 Short-pulse Raman amplification 短脈衝喇曼放大
8.4 Soliton effects 孤子效應
8.4.1 Raman solitons 喇曼孤子
8.4.2 Raman soliton lasers 喇曼孤子雷射器
8.4.3 Soliton-effect pulse compression 孤子效應脈衝壓縮
8.5 Polarization effects 偏振效應
8.5.1 Vector theory of Raman amplification 喇曼放大的矢量理論
8.5.2 PMD effects on Raman amplification 偏振模色散效應對喇曼放大的影響
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 9 Stimulated Brillouin scattering 受激布里淵散射
9.1 Basic concepts 基本概念
9.1.1 Physical process 受激布里淵散射的物理過程
9.1.2 Brillouin-gain spectrum 布里淵增益譜
9.2 Quasi-CW SBS 準連續受激布里淵散射
9.2.1 Brillouin threshold 布里淵閾值
9.2.2 Polarization effects 偏振效應
9.2.3 Techniques for controlling the SBS threshold 控制受激布里淵散射閾值的方法
9.2.4 Experimental results 實驗結果
9.3 Brillouin fiber amplifiers 布里淵光纖放大器
9.3.1 Gain saturation 增益飽和
9.3.2 Amplifier design and applications 放大器設計和套用
9.4 SBS dynamics 受激布里淵散射動力學
9.4.1 Coupled amplitude equations 耦合振幅方程
9.4.2 SBS with Q-switched pulses 利用Q開關脈衝的受激布里淵散射
9.4.3 SBS-induced index changes 受激布里淵散射感應的折射率變化
9.4.4 Relaxation oscillations 弛豫振盪
9.4.5 Modulation instability and chaos 調製不穩定性和混沌
9.5 Brillouin fiber lasers 布里淵光纖雷射器
9.5.1 CW operation 連續運轉方式
9.5.2 Pulsed operation 脈衝運轉方式
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 10 Four-wave mixing 四波混頻
10.1 Origin of four-wave mixing 四波混頻的起源
10.2 Theory of four-wave mixing 四波混頻理論
10.2.1 Coupled amplitude equations 耦合振幅方程
10.2.2 Approximate solution 耦合振幅方程的近似解
10.2.3 Effect of phase matching 相位匹配效應
10.2.4 Ultrafast four-wave mixing 超快四波混頻過程
10.3 Phase-matching techniques 相位匹配技術
10.3.1 Physical mechanisms 物理機制
10.3.2 Nearly phase-matched four-wave mixing 近相位匹配四波混頻
10.3.3 Phase matching near the zero-dispersion wavelength 零色散波長附近的相位匹配
10.3.4 Phase matching through self-phase modulation 通過自相位調製實現相位匹配
10.3.5 Phase matching in birefringent fibers 雙折射光纖中的相位匹配
10.4 Parametric amplification 參量放大
10.4.1 Review of early work 早期工作的回顧
10.4.2 Gain spectrum and its bandwidth 光纖參量放大器的增益譜和頻寬
10.4.3 Single-pump configuration 單泵浦結構
10.4.4 Dual-pump configuration 雙泵浦結構
10.4.5 Effects of pump depletion 泵浦消耗效應
10.5 Polarization effects 偏振效應
10.5.1 Vector theory of four-wave mixing 四波混頻的矢量理論
10.5.2 Polarization dependence of parametric gain 參量增益的偏振相關性
10.5.3 Linearly and circularly polarized pumps 線偏振和圓偏振泵浦
10.5.4 Effect of residual fiber birefringence 殘餘光纖雙折射效應
10.6 Applications of four-wave mixing 四波混頻的套用
10.6.1 Parametric amplifiers and wavelength converters 參量放大器和波長變換器
10.6.2 Tunable fiber-optic parametric oscillators 可調諧光纖參量振盪器
10.6.3 Ultrafast signal processing 超快信號處理
10.6.4 Quantum correlation and noise squeezing 量子關聯和噪聲壓縮
10.6.5 Phase-sensitive amplification 相敏放大
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 11 Highly nonlinear fibers 高非線性光纖
11.1 Nonlinear parameter 非線性參量
11.1.1 Units and values of n2 n2的單位和數值
11.1.2 SPM-based techniques 自相位調製法
11.1.3 XPM-based technique 交叉相位調製法
11.1.4 FWM-based technique 四波混頻法
11.1.5 Variations in n2 values n2值的變化
11.2 Fibers with silica cladding 石英包層光纖
11.3 Tapered fibers with air cladding 空氣包層錐形光纖
11.4 Microstructured fibers 微結構光纖
11.4.1 Design and fabrication 設計和製造
11.4.2 Modal and dispersive properties 模式和色散特性
11.4.3 Hollow-core photonic crystal fibers 空芯光子晶體光纖
11.4.4 Bragg fibers 布拉格光纖
11.5 Non-silica fibers 非石英光纖
11.5.1 Lead-silicate fibers 矽酸鉛光纖
11.5.2 Chalcogenide fibers 硫屬化物光纖
11.5.3 Bismuth-oxide fibers 氧化鉍光纖
11.6 Theory of narrow-core fibers 脈衝在細芯光纖中的傳輸
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 12 Novel nonlinear phenomena 新型非線性現象
12.1 Soliton fission and dispersive waves 孤子分裂和色散波
12.1.1 Fission of second- and higher-order solitons 二階和高階孤子的分裂
12.1.2 Generation of dispersive waves 色散波產生
12.2 Intrapulse Raman scattering 脈衝內喇曼散射
12.2.1 Enhanced RIFS through soliton fission 通過孤子分裂增強的喇曼感應頻移
12.2.2 Cross-correlation technique 互相關技術
12.2.3 Wavelength tuning through RIFS 通過喇曼感應頻移調諧波長
12.2.4 Effects of birefringence 雙折射效應
12.2.5 Suppression of Raman-induced frequency shifts 喇曼感應頻移的抑制
12.2.6 Soliton dynamics near a zero-dispersion wavelength 零色散波長附近的孤子動力學
12.2.7 Multipeak Raman solitons 多峰喇曼孤子
12.3 Frequency combs and cavity solitons 頻梳和腔孤子
12.3.1 CW-pumped ring cavities 連續波泵浦環形腔
12.3.2 Nonlinear dynamics of ring cavities 環形腔的非線性動力學
12.3.3 Frequency combs without a cavity 無腔頻梳
12.4 Second-harmonic generation 二次諧波產生
12.4.1 Physical mechanisms 物理機制
12.4.2 Thermal poling and quasi-phase matching 熱極化和準相位匹配
12.4.3 SHG theory 二次諧波產生理論
12.5 Third-harmonic generation 三次諧波產生
12.5.1 THG in highly nonlinear fibers 高非線性光纖中的三次諧波產生
12.5.2 Effects of group-velocity mismatch 群速度失配效應
12.5.3 Effects of fiber birefringence 光纖雙折射效應
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 13 Supercontinuum generation 超連續譜產生
13.1 Pumping with picosecond pulses 皮秒脈衝泵浦
13.1.1 Nonlinear mechanisms 非線性機制
13.1.2 Experimental progress after 2000 2000年以來的實驗進展
13.2 Pumping with femtosecond pulses 飛秒脈衝泵浦
13.3 Temporal and spectral evolution of pulses 脈衝的時域和頻域演化
13.3.1 Numerical modeling of supercontinuum 超連續譜的數值模擬
13.3.2 Role of cross-phase modulation 交叉相位調製的作用
13.3.3 XPM-induced trapping 交叉相位調製感應的捕獲
13.3.4 Role of four-wave mixing 四波混頻的作用
13.4 CW or quasi-CW pumping 連續或準連續光泵浦
13.4.1 Nonlinear mechanisms 非線性機制
13.4.2 Experimental results 實驗進展
13.5 Polarization effects 偏振效應
13.6 Coherence properties 超連續譜的相干性
13.6.1 Effect of pump coherence 泵浦相干性的影響
13.6.2 Spectral incoherent solitons 頻譜非相干孤子
13.6.3 Techniques for improving spectral coherence 改善頻譜相干性的技術
13.7 Ultraviolet and mid-infrared supercontinua 紫外和中紅外超連續
13.7.1 Extension into ultraviolet region 延伸到紫外區
13.7.2 Extension into mid-infrared region 延伸到中紅外區
13.8 Optical rogue waves 光學怪波
13.8.1 L-shaped statistics of pulse-to-pulse fluctuations 脈衝間起伏的L形統計
13.8.2 Techniques for controlling rogue-wave statistics 控制怪波統計的技術
13.8.3 Modulation instability revisited 再論調製不穩定性
Problems 習題
References 參考文獻
CHAPTER 14 Multimode fibers 多模和多芯光纖中的非線性現象
14.1 Modes of optical fibers 光纖的模式
14.1.1 Step-index fibers 階躍折射率光纖
14.1.2 Graded-index fibers 漸變折射率光纖
14.1.3 Multicore fibers 多芯光纖
14.1.4 Excitation of fiber modes 光纖模式的激發
14.2 Nonlinear pulse propagation 非線性脈衝傳輸
14.2.1 Multimode propagation equations 多模傳輸方程
14.2.2 Few-mode fibers 少模光纖
14.2.3 Random linear mode coupling 隨機線性模式耦合
14.2.4 Graded-index fibers 漸變折射率光纖
14.3 Modulation instability and solitons 調製不穩定性和孤子
14.3.1 Modulation instability 調製不穩定性
14.3.2 Multimode solitons 多模孤子
14.3.3 Solitons in specific fiber modes 特定光纖模式中的孤子
14.4 Intermodal nonlinear phenomena 模間非線性現象
14.4.1 Intermodal FWM 模間四波混頻
14.4.2 Intermodal SRS 模間受激喇曼散射
14.4.3 Intermodal SBS 模間受激布里淵散射
14.5 Spatio-temporal dynamics 時空動力學
14.5.1 Spatial beam cleanup 空間光束淨化
14.5.2 Supercontinuum generation 超連續譜產生
14.6 Multicore fibers 多芯光纖
Problems 習題
References 參考文獻
APPENDIX A System of units 單位制
APPENDIX B Nonlinear response of fibers 光纖的非線性回響
APPENDIX C Derivation of the generalized NLS equation 廣義非線性薛丁格方程的推導
APPENDIX D Numerical code for the NLS equation 非線性薛丁格方程數值解的MATLAB代碼
APPENDIX E List of acronyms 縮寫詞
Index 索引
