原理篇 3
第1章 导论 3
1.1 历史的回顾 3
1.2 光纤的基本特性 4
1.3 光纤非线性 11
1.4 综述 14
习题 16
参考文献 16
第2章 脉冲在光纤中的传输 20
2.1 麦克斯韦方程组 20
2.2 光纤模式 22
2.3 脉冲传输方程 25
2.4 数值方法 32
习题 36
参考文献 36
第3章 群速度色散 40
3.1 不同的传输区 40
3.2色散感应的脉冲展宽 41
3.3三阶色散 48
3.4色散管理 55
习题 58
参考文献 59
第4章 自相位调制 61
4.1 自相位调制感应频谱变化 61
4.2 群速度色散的影响 68
4.3 半解析方法 77
4.4 高阶非线性效应 81
习题 87
参考文献 87
第5章 光孤子 91
5.1 调制不稳定性 91
5.2 光孤子 97
5.3 其他类型的孤子 105
5.4 孤子微扰 109
5.5 高阶效应 117
习题 127
参考文献 127
第6章 偏振效应 134
6.1 非线性双折射 134
6.2 非线性相移 138
6.3 偏振态的演化 143
6.4 矢量调制不稳定性 149
6.5 双折射和孤子 155
6.6 随机双折射 160
习题 166
参考文献 166
第7章 交叉相位调制 170
7.1 交叉相位调制感应的非线性耦合 170
7.2 XPM感应的调制不稳定性 172
7.3 XPM配对孤子 175
7.4 频域和时域效应 179
7.5 XPM的应用 186
7.6 偏振效应 190
7.7 双折射光纤中的XPM效应 198
习题 201
参考文献 202
第8章 受激喇曼散射 205
8.1 基本概念 205
8.2 准连续受激喇曼散射 211
8.3 短泵浦脉冲的SRS 219
8.4 孤子效应 228
8.5 偏振效应 234
习题 239
参考文献 240
第9章 受激布里渊散射 245
9.1 基本概念 245
9.2 准连续SBS 248
9.3 光纤布里渊放大器 253
9.4 SBS动力学 256
9.5 光纤布里渊激光器 265
习题 269
参考文献 269
第10章 四波混频 274
10.1 四波混频的起源 274
10.2 四波混频理论 276
10.3 相位匹配技术 280
10.4 参量放大 288
10.5 偏振效应 298
10.6 FWM的应用 306
习题 311
参考文献 311
第11章 高非线性光纤 316
11.1 非线性参量 316
11.2 石英包层光纤 323
11.3 空气包层锥形光纤 324
11.4 微结构光纤 327
11.5 非石英光纤 330
习题 333
参考文献 334
第12章 新型非线性现象 337
12.1 脉冲内喇曼散射 337
12.2 四波混频 345
12.3 超连续谱产生 349
12.4 时域和频域演化 354
12.5 谐波产生 368
习题 375
参考文献 376
应用篇 385
第1章 光纤光栅 385
1.1 基本概念 385
1.2 制作技术 387
1.3 光栅特性 391
1.4 连续波的非线性效应 398
1.5 调制不稳定性 401
1.6 非线性脉冲传输 404
1.7 相关周期结构 411
习题 417
参考文献 417
第2章 光纤耦合器 422
2.1 耦合器特性 422
2.2 非线性效应 427
2.3 超短脉冲传输 434
2.4 其他类型的耦合器 441
2.5 多芯光纤 447
习题 451
参考文献 451
第3章 光纤干涉仪 456
3.1 法布里-珀罗谐振腔和环形谐振腔 456
3.2 萨格纳克干涉仪 463
3.3 马赫-曾德尔干涉仪 470
3.4 迈克尔逊干涉仪 473
习题 474
参考文献 475
第4章 光纤放大器 479
4.1 基本概念 479
4.2 掺铒光纤放大器 483
4.3 色散和非线性效应 488
4.4 调制不稳定性 490
4.5 光孤子 494
4.6 脉冲放大 498
4.7 光纤喇曼放大器 506
习题 509
参考文献 509
第5章光 纤激光器 514
5.1 基本概念 514
5.2 连续光纤激光器 518
5.3 短脉冲光纤激光器 526
5.4 被动锁模 535
5.5 光纤非线性和色散的作用 547
习题 553
参考文献 554
第6章 光脉冲压缩 561
6.1 物理机制 561
6.2 光栅-光纤压缩器 562
6.3 孤子效应压缩器 570
6.4 光纤布拉格光栅 575
6.5 啁啾脉冲放大 579
6.6 色散管理光纤 582
6.7 其他压缩技术 587
习题 593
参考文献 594
第7章 光纤通信 600
7.1 系统基础知识 600
7.2 光纤非线性的影响 603
7.3 光纤中的孤子 615
7.4 准线性光波系统 625
习题 629
参考文献 630
第8章 光学信号处理 635
8.1 波长变换 635
8.2 超快光开关 643
8.3 时域光开关的应用 649
8.4 光再生器 655
习题 664
参考文献 665
第9章 高非线性光纤 670
9.1 微结构光纤 670
9.2 波长位移与调谐 674
9.3 超连续谱产生 682
9.4 光子带隙光纤 694
习题 699
参考文献 700
第10章 量子应用 705
10.1 脉冲传输的量子理论 705
10.2 量子噪声的压缩 710
10.3 量子非破坏性方案 720
10.4 量子纠缠 722
10.5 量子密码学 731
习题 733
参考文献 733
附录A 单位制 737
附录B 缩写词 739
附录C 非线性薛定谔方程的数值代码 741