- Артикул:00-01044654
- Автор: Адамс М.
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: МИР (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 512
- Формат: 60х90 1/16
- Год: 1984
- Вес: 772 г
Развернуть ▼
Книга известного специалиста по квантовой электронике представляет собой вводный курс в теорию оптических волноводов и охватывает такие важные ее разделы, как диэлектрические волноводы различных конфигураций и приближенные методы расчета волноводных систем.
Предназначена самому широкому кругу научных работников и инженеров, работающих в области интегральной оптики и волоконно-оптических систем связи, а также аспирантам и студентам, изучающим новое бурно развивающееся направление физики
Оглавление
Предисловие редактора перевода
Предисловие автора к русскому изданию
Предисловие автора
Историческое введение
Глава 1. Двумерные волноводы с проводящими границами
§ 1.1. Поперечные электромагнитные волны
1.1.1. Плоскополяризованная ТЕМ-волна в бесконечной диэлектрической среде
1.1.2. Параллельная полосковая линия передач
§ 1.2. Связь между понятиями луча и моды
1.2.1. Лучевое описание для двух плоских параллельных зеркал
1.2.2. Модовое описание для двух параллельных зеркал
1.2.3. Нормированные переменные
Глава 2. Плоские трехслойные диэлектрические волноводы
§ 2.1. Преломление и отражение на плоской границе раздела диэлектриков
2.1.1. Закон Спелля
2.1.2. Законы Френеля
2.1.3. Случай перпендикулярного падения волны
2.1.4. Угол Брюстера
2.1.5. Критический угол падения
2.1.6. Сдвиг фазы при полном внутреннем отражении
2.1.7. Сдвиг Гуса-Хэнхена
2.1.8. Резюме и пример
§ 2.2, Лучевое описание плоских диэлектрических волноводов. Направляемые лучи
2.2.1. Характеристическое уравнение
2.2.2. Эффективная ширина
2.2.3. Групповая скорость
2.2.4. Потери
§ 2.3. Описание плоских диэлектрических волноводов на языке электромагнитных мод. Направляемые моды
2.3.1. Поперечные электрические (ТЕ) направляемые моды
2.3.2. Поперечные магнитные (ТМ) направляемые моды
2.3.3. Модовые числа и условие отсечки
2.3.4. Нормировка на величину потока энергии
2.3.5. Слабонаправляющие плоские симметричные волноводы
2.3.6. Волноводные свойства гетероструктурных инжекционных лазеров
§ 2.4. Эффекты поглощения и усиления
2.4.1. Устойчивость моды
2.4.2. Условие отсечки мод
2.4.3. Волноводное распространение за счет чистого усиления
2.4.4. Применение полученных результатов в лазерах с полосковой геометрией
§ 2.5. Волноводы с металлическим покрытием и полые волноводы
2.5.1. Классификация волноводов
2.5.2. Асимметричный диэлектрический волновод с металлическим покрытием
2.5.3. Симметричные волноводы с металлическим покрытием
2.5.4. Полые диэлектрические волноводы
§ 2.6. Многослойные волноводы
2.6.1. Теория четырехслойного асимметричного плоского волновода
2.6.2. Применения четырехслойных плоских волноводов
2.6.3. Теория пятислойного плоского симметричного волновода
2.6.4. Волноводы W-типа
Глава 3. Двумерная среда с параболическим распределением показателя преломления
§ 3.1. Описание среды с параболическим распределением показателя преломления в рамках лучевого формализма
3.1.1. Вывод лучевых уравнений с помощью метода локально-плоских волн
3.1.2. Траектория луча и время его распространения
3.1.3. Сдвиг фазы на каустике
3.1.4. Характеристическое уравнение
§ 3.2. Описание среды с параболическим распределением показателя преломления на языке электромагнитных мод
3.2.1. Векторное волновое уравнение для среды с градиентным распределением показателя преломления общего вида
3.2.2. Решения для ТЕ-мод в среде с параболическим распределением показателя преломления
3.2.3. Решения для ТМ-мод в среде с параболическим распределением показателя преломления
3.2.4. Групповая задержка и коэффициент локализации излучения
§ 3.3. Среды с изменяющимся поглощением или усилением
3.3.1. Моды пучка излучения в общем случае
3.3.2. Условие устойчивости мод
3.3.3. Кривизна фазового фронта
3.3.4. Равновесные решения
Глава 4. Другие двумерные градиентные волноводы
§ 4.1. Экспоненциальный профиль показателя преломления
4.1.1. Лучевое описание для сильно асимметричного про филя
4.1.2. Модовое описание для сильно асимметричного про филя
4.1.3. Эффекты, связанные с наличием диэлектрического покрытия
4.1.4. Симметричный экспоненциальный профиль
§ 4.2. Линейный профиль показателя преломления
4.2.1. Лучевое описание для сильно асимметричного про филя
4.2.2. Модовое описание для сильно асимметричного про филя
4.2.3. Эффекты, связанные с диэлектрическим покрытием
4.2.4. Симметричный линейный профиль
§ 4.3. Модель профиля Эпштейна
4.3.1. Модовое описание профиля общего вида
4.3.2. Результаты модового анализа для симметричного профиля
4.3.3. Траектории лучей в случае симметричного профиля
Глава 5. Приближенные методы расчета двумерных градиентных волноводов
§ 5.1. Теория возмущений
5.1.1. Решение лучевых уравнений методом теории возмущений
5.1.2. Теория возмущений первого порядка для скалярного волнового уравнения
5.1.3. Полиномиальный профиль показателя преломления
5.1.4. Ограниченный параболический профиль
§ 5.2. Приближение ВКВ
5.2.1. Приближенное решение вблизи каустики
5.2.2. Решения при наличии двух каустик
5.2.3. Решения при наличии скачка показателя преломления
5.2.4. «Погруженные» моды вблизи скачка показателя преломления
5.2.5. Коэффициент туннелирования для вытекающих волн в приближении ВКБ
§ 5.3. Вариационный метод
5.3.1. Вариационный принцип для собственных значений
5.3.2. Общее соотношение между фазовой и групповой скоростями
5.3.3. Альтернативный подход
5.3.4. Решение с помощью метода Рэлея-Ритца
5.3.5. Примеры конкретных профилей показателя преломления
§ 5.4. Другие численные методы
5.4.1. Метод разложения решения в ряд
5.4.2. Метод многослойной «ступенчатой» аппроксимации
5.4.3. Метод затухающих волн
5.4.4. «Точное» решение для ограниченного параболического профиля
Глава 6. Волноводы прямоугольного сечения
§ 6.1. Прямоугольные волноводы с проводящими стенками
6.1.1. ТЕ-моды
6.1.2. ТМ-моды
6.1.3. Модовые характеристики
§ 6.2. Прямоугольные диэлектрические волноводы
6.2.1. Приближенный модовый анализ
6.2.2. Метод эффективного показателя преломления
6.2.3. Плоско-связанные волноводы
6.2.4. Полые волноводы
§ 6.3. Трехмерные градиентные волноводы
6.3.1. Диффузные канальные волноводы
6.3.2. Полосково-нагруженные диффузные волноводы
6.3.3. Лазеры на гетероструктурах с полосковой геометрией
Глава 7. Круглые волноводы и ступенчатые волокна
§ 7.1. Распространение волн в полых трубках круглого сечения
7.1.1. Вывод характеристического уравнения в приближении геометрической оптики
7.1.2. Уравнение Максвелла в круговых цилиндрических координатах
7.1.3. ТЕ и ТМ-моды
§ 7.2. Ступенчатые оптические волокна
7.2.1. Круглый диэлектрический стержень
7.2.2. Слабонаправляющие оптические волокна
7.2.3. Свойства LP-мод
7.2.4. Важные свойства волокон, используемых на практике
7.2.5. Эффекты, связанные с малыми отклонениями от круглой формы
§ 7.3. Ступенчатые волноводы более сложной структуры
7.3.1. Полые и металлические волноводы
7.3.2. Многослойные волноводы
Глава 8. Градиентные оптические волокна
§ 8.1. Трехмерная среда с параболическим профилем показателя преломления
8.1.1. Лучевые уравнения для среды с градиентным показателем преломления общего вида
8.1.2. Анализ параболического профиля показателя преломления в рамках геометрической оптики
8.1.3. Векторная теория полей в средах с градиентным показателем преломления общего вида
8.1.4. Модовое описание для параболического профиля показателя преломления
§ 8.2. Анализ градиентных волокон в приближении ВК.Б
8.2.1. Общая теория
8.2.2. Альфа-профили показателя преломления и их оптимизация
8.2.3. Зависимость ширины полосы пропускания многомодового волокна от длины волны
8.2.4. Более сложные профили показателя преломления
8.2.5. Вытекающие моды в волокнах с произвольным профилем показателя преломления
8.2.6. Импульсный отклик волокна
8.2.7. Затухание вытекающих мод
§ 8.3. Вариационные методы
8.3.1. Традиционный вариационный метод
8.3.2. Альтернативный вариационный метод
8.3.3. Результаты для волокон с а-профилем
§ 8.4. Теория возмущений
8.4.1. Полиномиальный профиль четвертого порядка
8.4.2. Случай малых отклонений от требуемого профиля
8.4.3. Волокна с ограниченным а-профилем
§ 8.5. Обзор методов, применяемых при анализе градиентных волокон
8.5.1. Многомодовые волокна
8.5.2. Одномодовые волокна
Библиография
Основная литература
Цитируемая литература
Дополнительная литература
Именной указатель
Предметный указатель
Рекомендуем
