光通信系统中的光子学建模与设计PDF电子书下载

第1章 引论 1

1.1 光学模型 2

1.2 激发介质模型 3

1.3 热扩散和应力应变模型 4

1.4 光子器件模型 5

参考文献 7

第2章 光在同性介质中的传播 8

2.1 傅里叶分析法 8

2.2 光束反射和折射 21

2.3 近轴和大角度近似 29

2.4 薄光学元件内的传播 37

参考文献 42

第3章 光波导 43

3.1 光波导理论简介 43

3.2 平面光波导 50

3.2.1 平面光波导中的导引 50

3.2.2 平面光波导实例 54

3.2.3 平板光波导 56

3.2.4 有效折射率法 64

3.2.5 平面光波导的传播常数计算 66

3.2.6 极化、标量化和有效折射率的比较 69

3.3 光纤 73

3.3.1 光纤中的导引 73

3.3.2 光纤实例 75

3.3.3 阶梯折射率圆光纤 76

3.3.4 用“穷人法”建模MOF 85

3.3.5 MOF的传播常数计算 91

参考文献 94

第4章 光束传播法 104

4.1 引言 105

4.2 BPM算法 109

4.2.1 分步算子BPM 109

4.2.2 本征模展开BPM 111

4.2.3 矩阵展开BPM 112

4.3 双方向BPM 114

4.3.1 对突变不连续的处理 114

4.3.2 对多次反射波的处理 117

4.4 BPM的数值实现 119

4.4.1 边界条件 124

4.4.2 色散特性 125

4.4.3 阶梯化近似 131

4.5 BPM应用实例 135

4.5.1 光锥 135

4.5.2 斜波导和弯曲波导 137

4.5.3 Y形分叉波导 140

4.6 时域分析 142

4.6.1 时域BPM 143

4.6.2 行波法 144

参考文献 144

第5章 光子器件的热力学建模 155

5.1 热流 155

5.2 光子器件中的热流 157

5.3 均匀介质中热流的有限差分分析 162

5.4 非均匀介质中热流的有限差分分析 179

5.5 热源、边界条件和边界热阻 186

参考文献 187

第6章 半导体光子器件中的电流 189

6.1 引言 189

6.2 无偏置p-n结中的电势分布 192

6.3 偏置p-n结中的电势和准费米能级分布 200

6.4 光子半导体器件中的电流建模 216

参考文献 218

第7章 光纤放大器和激光器 222

7.1 光子和原子 222

7.2 掺铒离子硅玻璃光纤 225

7.3 光纤放大器建模 228

7.3.1 同向和相向泵浦光放大器模型 228

7.3.2 放大自发辐射 240

7.4 光纤激光器建模 241

7.5 时域模型 247

7.6 模型参数的提取 248

7.6.1 镧系离子的相互作用效应 255

参考文献 257

第8章 激光器二极管建模 260

8.1 引言 260

8.2 0D LD模型 262

8.2.1 0D CW模型 266

8.2.2 0D时域模型 272

8.2.3 0D光谱模型 275

8.2.4 1D激光器二极管模型 281

8.3 多维LD模型 288

参考文献 295

第9章 光纤中的光脉冲传播 300

9.1 引言 300

9.2 光纤中的光脉冲传播 300

9.3 分步傅里叶法 305

参考文献 311