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目录 1

第一章各向同性介质中的麦克斯韦方程组和一些重 1

要的关系式 1

1.1实型的且与时间有关的麦克斯韦方程组 1

1.2复矢量 9

1.3麦克斯韦方程组的复数形式 11

1.4富利叶变换与群速度 16

1.5功率谱与自相关函数 23

1.6小结 26

问题 27

第二章平面波在界面的反射 29

2.1横向电场波在界面的反射 29

2.2横向磁场波（TM波）在边界的反射 33

2.3全内反射 35

2.4波阻抗和反射系数的转换关系 40

2.5四分之一波长介电层 42

2.6反射栅阵 46

2.7光栅分光计 50

2.8小结 53

问题 53

第三章反射镜与干涉仪 55

3.1互易原理 56

3.2散射矩阵公式体系 56

3.3散射矩阵的性质 59

3.4部分透射的反射镜的散射矩阵 64

3.5法布里－珀罗干涉仪 66

3.6迈克尔逊干涉仪 72

3.7相干性 75

3.8特外曼－格临（Twyman-Green）干涉仪和它的应用 78

3.9小结 79

问题 80

第四章傍轴的菲涅耳衍射 83

4.1菲涅耳衍射积分 83

4.2夫琅和费衍射 90

4.3薄透镜的作用 97

4.4用透镜作富利叶变换 98

4.5傍轴的波动方程 103

4.6小结 106

附录4A用透镜作富利叶变换的形式推导 107

问题 109

第五章厄密－高斯波束和它们的变换 112

5.1高斯波束 113

5.2曲面反射镜谐振器 123

5.3高阶模式 127

5.4高斯波束的q参数及它的变换 135

5.5射线光学中的ABCD矩阵 138

5.6 ABCD矩阵的应用 143

5.7检测光学系统的方法 148

5.8小结 152

附录5A厄密－高斯限定方程 153

附录5C厄密－高斯函数的生成函数和卷积 156

附录5B厄密－高斯模式的正交性 156

附录5D一般的傍轴光学系统与它们的ABCD矩阵 160

问题 162

第六章光学纤维与波导层 167

6.1非均匀电介质中的波动方程 168

6.2介电常数为抛物线剖面 170

6.3介电片状波导 173

6.4一般波导层中的TE模 183

6.5沿单模光纤的传播 188

6.6高斯脉冲在色散系统中的传播 194

6.7光纤中折射率的变化 199

6.8导波的正交性 201

6.9功率、能量与群速度 204

6.10小结 206

问题 207

第七章耦合模——谐振器和耦合器 209

7.1模式的正频率幅度 209

7.2具有输入波或波导的单一谐振器 212

7.3品质因数、激光器阈值及输出功率的计算 220

7.4传输谐振器 223

7.5两谐振器模式的？合 224

7.6空间模式的耦合 231

7.7波导耦合器的应用 236

7.8耦合系数 242

7.9小结 244

附录7A振荡器的注频锁定 245

问题 247

第八章分布反馈结构 251

8.1分布反馈结构的方程 251

8.2反射滤波器 255

8.3高Q传输谐振器 261

8.4耦合系数 265

8.5小结 267

问题 267

9.1声波－光波耦合器 272

第九章声－光调制器 272

9.2声光调幅器 276

9.3主动锁模 281

9.4给定调制下的声驱动功率 290

9.5小结 293

附录9A声光调幅器；另外一种分析 293

问题 295

第十章一些非线性系统 297

10.1 自聚焦 298

10.2光纤中孤子的传播 301

10.3饱和吸收锁模 304

10.4光学双稳性 310

10.5小结 317

问题 318

第十一章各向异性介质中波的传播 320

11.1 各向异性介质的介电张量与玻印廷定理 320

11.2波在各向异性、无损和互易介质中的传播 323

11.3各向异性、色散的电介质中的能量密度 332

11.4各向异性、色散的电介质中的群速度 334

11.5各向异性、色散的电介质中的群速度，功率流与能量密度 336

11.6各向异性、介质中厄密－高斯波束的传播 339

11.7小结 343

附录11A矢量和张量的变换 344

问题 348

第十二章电光调制器 352

12.1线性电光效应 352

12.2在调幅器中的应用 354

12.3相位调制器 358

12.4波导型马赫－齐德（Mach-Zehnder）调制器 360

12.5小结 361

问题 362

第十三章非线性光学 365

13.1非线性介质的特征 365

13.2与电光系数的联系 368

13.3色散介质——二阶过程 369

13.4门莱－罗威（Manley Rowe）关系——二阶过程 370

13.5参量振荡器 372

13.6二次谐波的产生 380

13.7克尔（kerr）效应——三阶过程 387

13.8小结 388

问题 389

第十四章光学检测 394

14.1量子效率 394

14.2散粒噪声 395

14.3等效噪声功率 400

14.4黑体辐射的普朗克（Planck）公式及奈奎斯 402

特（Nyquist）公式 402

14.5理想检测器D？值的估计 406

14.6外差检测 410

14.7 小结 413

附录14A 泊松（Poisson）统计 413

问题 415

结束语 417