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绪论 1

1 光波导的一般理论 4

1.1 光频的麦克斯韦方程 4

1.2 亥姆霍兹方程 5

1.3 光场纵向分量与横向分量的关系 6

2 正规光波导 7

2.1 模式的概念 7

2.2 模式场的纵向分量与横向分量的关系 9

2.3 模式的分类 10

2.4 正向模与反向模的关系 11

2.5 模式的正交性 12

2.6 传输常数的积分表达式 13

3 均匀光传导 16

3.1 概述 16

3.2 平面光波导 17

3.2.1 模式场 18

3.2.2 特征方程 21

3.2.3 截止条件、单模传输及远离截止频率的情形 22

3.3 圆均匀光波导 24

3.3.1 概述 24

3.3.2 线偏振模与标量法 28

3.4 二层圆均匀光波导（阶跃光纤） 30

3.4.1 矢量法 31

3.4.2 标量法 40

3.5 多层圆均匀光波导 46

3.5.1 矢量法 46

3.5.2 标量法 48

4 正规光波导的传输特性 51

4.1 概述 51

4.2 群时延 54

4.3 脉冲展宽与色散 55

4.4 高阶色散与基本传输方程 62

4.5 二层圆光波导的传输（单模光纤的传输特性） 65

4.6 多层圆均匀光波导的传输特性 69

4.6.1 基于归一化传输常数b的分析方法 69

4.6.2 基于矢量法的分析方法 71

5 圆非均匀波导 73

5.1 概述 73

5.2 平方律圆光波导 75

5.3 高斯近似法 81

5.4 级数解法 85

5.5 Galerkin方法 89

6 非正规光波导 93

6.1 概述 93

6.2 正规光波导的辐射与空间过渡态 96

6.3 弱导缓变光波导的模式耦合 98

6.4 矢量模耦合方程 100

6.5 光纤光栅 103

6.6 光波导的突变——光纤对接 107

7 非圆光波导 111

7.1 非圆光波导与双折射 111

7.2 非圆均匀光波导 114

7.2.1 一般解法（微扰法） 114

7.2.2 二层非圆光波导 116

7.2.3 椭圆芯阶跃光纤 117

7.3 非圆非均匀光波导 120

7.4 模式耦合对偏振态演化的影响 124

7.5 偏振模式散 133

8 两光波导的横向耦合 139

8.1 正规光波导的横向耦合 139

8.1.1 模式耦合方程 139

8.1.2 耦合波的特性 143

8.1.3 用极化电流概念推导模耦合系数 145

8.1.4 两正圆光纤的横向耦合 147

8.2 缓变非正规型横向耦合 149

8.3 无源光纤环 153

9 光纤的传输损耗 161

9.1 概述 161

9.2 材料损耗 163

9.3 波导损耗 165

参考文献 169