激光束传输与变换技术PDF电子书下载

第一章 几何光学基础 1

1.1 傍轴光线方程及费马原理 1

1.2 光学系统的变换矩阵 6

1.3 变换矩阵的性质 15

1.4 ABCD定律 程函 菲涅耳数 21

1.5 光学系统的合成 27

1.6 光学系统的失调增广矩阵 32

参考文献 38

习题一 39

2.1 光波的传播与反射 40

第二章 电磁场理论基础 40

2.2 基尔霍夫-惠更斯衍射积分 47

参考文献 51

习题二 52

第三章 高斯光束及其在介质中的传输 53

3.1 基横模高斯光束及其性质 53

3.2 高阶厄米-高斯光束光束质量因子 59

3.3 类透镜介质中的高斯光束 64

3.4 椭圆高斯光束 69

3.5 非均匀损耗介质中的高斯光束 72

3.6 厄米-高斯光束的衍射损耗 73

3.7 线性偏振的贝塞耳-高斯光束 79

3.8 方位角方向偏振的贝塞耳-高斯光束 82

3.9 偏心高斯光束 86

参考文献 91

习题三 92

第四章 高斯光束的变换 93

4.1 ABCD定律 93

4.2 高斯光束的成像变换 98

4.3 薄透镜对高斯光束的变换 102

4.4 望远镜系统对高斯光束的变换 109

4.5 椭球面上高斯光束的反射与折射 114

参考文献 118

习题四 119

第五章 高斯光束的自再现变换（谐振腔的衍射理论与几何光学理论） 120

5.1 本征模式的概念 120

5.2 光腔的衍射理论 124

5.3 本征模式的几何光学理论稳定腔 135

5.4 非稳定腔与临界腔的几何光学理论 140

5.5 等效像镜法折叠腔与像散补偿 147

5.6 等效G参数法多元件直腔与热稳定性 152

5.7 等效厚透镜法环形腔 156

5.8 自再现模式的变量分析方法 161

5.9 自再现模式求解的其他方法 164

5.10 相位共轭腔与高斯反射率腔 170

5.11 谐振腔的失调灵敏度参量 175

5.12 使用快速傅里叶变换方法计算谐振腔本征模式 180

参考文献 186

习题五 187

第六章 激光束传输与变换的新进展 188

6.1 非轴对称高斯光束变换的广义ABCD定律 188

6.2 非轴对称光腔的自再现模式的矩阵分析法 197

6.3 非轴对称腔模式求解的其他方法 202

6.4 贝塞耳光束 208

6.5 高斯-谢尔模型光束及其传输 212

6.6 非高斯轴对称光束的变换 216

6.7 广义光束的质量因子M2 225

6.8 非高斯非轴对称光束的变换 234

6.9 时域ABCD定律 238

6.10 时-空域衍射理论及ABCD定律 245

6.11 光束在非均匀非线性介质中的传输 251

6.12 分数阶傅里叶变换及其应用 258

参考文献 265

习题六 266

7.1 空心圆波导中的传输模式及特性 268

第七章 激光束在金属波导中的传输 268

7.2 空心矩形介质波导中的传输模式 282

7.3 圆波导与波导模式的耦合损耗 286

参考文献 293

第八章 激光束在平面介质波导中的传输 294

8.1 平面介质波导中的传输模式 294

8.2 三维波导传输模式分析 303

8.3 渐变折射率光波导的传输模式 306

8.4 波导定向耦合原理 312

8.5 电光效应作用下光波在介质波导中的传输 319

8.6 声光效应作用下光波在介质波导中的传输 325

参考文献 329

习题八 330

第九章 光波在光纤中的传输 331

9.1 阶跃型光纤中的导模 332

9.2 弱导光纤的传输模式 342

9.3 渐变折射率光纤的传输模式 346

9.4 渐变折射率光纤的WKB解法 354

9.5 光脉冲在光纤中的传输 360

9.6 光纤通信和光纤传感 369

参考文献 376

习题九 377