非线性光纤光学（第5版）

内容简介 -gB{:UYi3  
光纤是20世纪的重大发明之一，其导光性能臻于完美，很难想象还会有更好的替代者。 :fhB*SYK  
《非线性光纤光学（光学与光电子学 第5版）/经典译丛》是光学、光子学和光纤通信领域的重要译著，主要内容包括脉冲在光纤中的传输、群速度色散、自相位调制、光孤子、偏振效应、交叉相位调制、受激喇曼散射、受激布里渊散射、四波混频、高非线性光纤、新型非线性现象、超连续谱产生等内容，科学归纳为非线性光纤光学，侧重于基本概念和原理，也涉及了一些应用。 a`s/qi  
《非线性光纤光学（光学与光电子学 第5版）/经典译丛》理论严谨，处处结合实际例证，特别是紧密结合光纤非线性光学、光纤通信领域的新成果与新问题，图文并茂，说清讲透，且各章都附有习题，适合作为光学、物理学、电子工程等专业的本科生和研究生教学用书，同时对从事光通信产业的工程技术人员和从事光纤光学、非线性光学的科学家也是一本非常有用的参考书。 wBLsz/  
;e2
Ij  
第1章 导论 ("b*? : B  
1．1 历史的回顾 V>
AS%lXj  
1．2 光纤的基本特性 2g0K76=Co:  
1．2．1 材料和制造 XYMxG:  
1．2．2 光纤损耗 RFB(d=o5S  
1．2．3 色度色散 b##1hm~+9  
1．2．4 偏振模色散 SijS5irfk  
1．3 光纤非线性 X`D+jiQ(f  
1．3．1 非线性折射 (NPxab8e*  
1．3．2 受激非弹性散射 LGAX
"/LX  
1．3．3 非线性效应的重要性 ,2
,W^HJ  
1．4 综述 %iX/y  
习题 (xbIUz.  
参考文献 i]dz}=j'  
第2章 脉冲在光纤中的传输 ;|;iCaD a+  
2．1 麦克斯韦方程组 {-J:4*`  
2．2 光纤模式 1EQvcw#  
2．2．1 本征值方程 Q4=|@|U0  
2．2．2 单模条件 9Eu #lV  
2．2．3 基模特性 xuF5/(__  
2．3 脉冲传输方程 ^:+Rg}]W^  
2．3．1 非线性脉冲传输 Rh[Ibm56  
2．3．2 高阶非线性效应 JS PW>W"  
2．3．3 喇曼响应函数及其作用 I'?6~Sn3  
2．3．4 延伸到多模光纤 Z~_8P  
2．4 数值方法 ETe-  
2．4．1 分步傅里叶法 tq0;^L  
2．4．2 有限差分法 .N!{ U  
习题 UTvs |[  
参考文献 VE*j*U j  
第3章 群速度色散 fQP,=  
3．1 不同的传输区域 Hk~k@Wft  
3．2 色散感应的脉冲展宽 Hxn<(gd G  
3．2．1 高斯脉冲 A*Rn<{U  
3．2．2 啁啾高斯脉冲 ]
{Z8  
3．2．3 双曲正割脉冲 qrpb[)Ll  
3．2．4 超高斯脉冲 5=Suj*s{D#  
3．2．5 实验结果 z(rK^RT  
3．3 三阶色散 >IBTBh_ka  
3．3．1 啁啾高斯脉冲的演化 Ww=O=c5uOu  
3．3．2 展宽因子 >gnF]<  
3．3．3 任意形状脉冲 X% X$Y6  
3．3．4 超短脉冲测量 i+1Qf  
3．4 色散管理 -<PC"B  
3．4．1 群速度色散引起的限制 "ee'2O  
3．4．2 色散补偿 F;-90w  
3．4．3 三阶色散补偿 w2C&%Xk  
习题 X>{p}vtvf>  
参考文献 :PUK6,"5]O  
第4章 自相位调制 Fe5jdV<  
4．1 自相位调制感应频谱变化 *%I[ ke *  
4．1．1 非线性相移
(_U^  
4．1．2 脉冲频谱的变化 ]x@~-I )  
4．1．3 脉冲形状和初始啁啾的影响 /'\;8A$J`  
4．1．4 部分相干效应 HA1]M`&  
4．2 群速度色散的影响 L{<7.?{Y  
4．2．1 脉冲演化 QkL@JF]Re  
4．2．2 展宽因子 NHAH#7]M&1  
4．2．3 光波分裂 ogJ<e_m  
4．2．4 实验结果
Mc:bU  
4．2．5 三阶色散效应 v&r=-}z2!  
4．2．6 光纤放大器中的自相位调制效应 `.[ 8$  
4．3 半解析方法  $WR?  
4．3．1 矩方法 uOre,AQR  
4．3．2 变分法 I-bF{  
4．3．3 具体解析解 1AT'S;`  
4．4 高阶非线性效应 -;U3w.-  
4．4．1 自变陡效应 5uttv:@=  
4．4．2 群速度色散对光波冲击的影响 _Z.cMYN  
4．4．3 脉冲内喇曼散射 ;iQ
p7aW{$  
习题 GG+5/hU  
参考文献 Z\'wm'  
第5章 光孤子 {>h97}P  
5．1 调制不稳定性 }PZ=`w*O  
5．1．1 线性稳定性分析 'W(xgOP1  
5．1．2 增益谱 !UcOl0"6  
5．1．3 实验结果 4w;~4#ZPp  
5．1．4 超短脉冲产生 T .
hb#oO  
5．1．5 调制不稳定性对光波系统的影响 <s
c\EK  
5．2 光孤子 nP;;MX:B  
5．2．1 逆散射法 -X8eabb  
5．2．2 基阶孤子 LipxAE?O  
5．2．3 二阶和高阶孤子 k}U JVH21k  
5．2．4 实验验证 )88nMH-  
5．2．5 孤子稳定性 Um\0i;7 ~4  
5．3 其他类型的孤子 ;s}3e#$L  
5．3．1 暗孤子 $rB6<  
5．3．2 双稳孤子 3S;N(A4  
5．3．3 色散管理孤子 lQL:3U0DjU  
5．3．4 光相似子 R8 jovr  
5．4 孤子微扰 ($SLb
6  
5．4．1 微扰法 dyO E6Ex  
5．4．2 光纤损耗 @)b^^Fp  
5．4．3 孤子放大 0+j}};   
5．4．4 孤子互作用 s!de2z  
5．5 高阶效应 UJn/s;$.e  
5．5．1 脉冲参量的矩方程 ESv:1o`?n  
5．5．2 三阶色散 VMF|iB  
5．5．3 自变陡效应 Q;w
B{vr$  
5．5．4 脉冲内喇曼散射 !+KhFC&Py  
5．5．5 飞秒脉冲的传输 $H;+}VQ  
习题 >)3VbO  
参考文献 ] D6|o5  
第6章 偏振效应 2yxi= XWZ  
6．1 非线性双折射 *Ru2:}?MpS  
6．1．1 非线性双折射的起源 c{4R*|^  
6．1．2 耦合模方程 "lrA%~3%[P  
6．1．3 椭圆双折射光纤 PUCx]5  
6．2 非线性相移 7=3O^=Q^Q  
6．2．1 无色散交叉相位调制 .Q[yD<)Ubs  
6．2．2 光克尔效应 R&Ci/  
6．2．3 脉冲整形 LwQH6 !;[  
6．3 偏振态的演化 x5F@ad9  
6．3．1 解析解 jyQVSQs  
6．3．2 邦加球表示法 m8AAp1=  
6．3．3 偏振不稳定性 4U{m7[  
6．3．4 偏振混沌 ^Plc}W7h  
6．4 矢量调制不稳定性 EY$?^iS  
6．4．1 低双折射光纤 61|B]ei/  
6．4．2 高双折射光纤 C0(s
AF@  
6．4．3 各向同性光纤 >3P9 i ;W  
6．4．4 实验结果 tT-=hDw  
6．5 双折射和孤子 enumK\  
6．5．1 低双折射光纤 VYigxhP7  
6．5．2 高双折射光纤 iC*U$+JG  
6．5．3 孤子牵引逻辑门 41}/w3Z4  
6．5．4 矢量孤子 /buWAX1  
6．6 随机双折射 -)RJ\V^{9  
6．6．1 偏振模色散 n_P(k-^U*  
6．6．2 非线性薛定谔方程的矢量形式 ?!7 SzLll  
6．6．3 偏振模色散对孤子的影响 #HG&[Ywi  
习题
OoM_q/oI  
参考文献 c/'M#h)"  
第7章 交叉相位调制 
X+at%L=  
7．1 交叉相位调制感应的非线性耦合 r0Z+RB^I  
7．1．1 非线性折射率 jb3.W  
7．1．2 耦合非线性薛定谔方程 i|4_m  
7．2 交叉相位调制感应的调制不稳定性 TPK@*9rI  
7．2．1 线性稳定性分析 |D<+X^0'  
7．2．2 实验结果 S&01SX6  
7．3 交叉相位调制配对孤子 jsZY{s=  
7．3．1 亮-暗孤子对 n$W"=Z;`  
7．3．2 亮-灰孤子对
xlw 2g<s  
7．3．3 周期解 "5|\X<f  
7．3．4 多耦合非线性薛定谔方程 WIG=D{\Yx  
7．4 频域和时域效应 qiU5{}  
7．4．1 非对称频谱展宽 Mz\yP
T;Y  
7．4．2 非对称时域变化 27iy4(4  
7．4．3 高阶非线性效应 QnU0"_-  
7．5 交叉相位调制的应用 bpp*  
7．5．1 交叉相位调制感应的脉冲压缩 7E(%9W6P  
7．5．2 交叉相位调制感应的光开关  f`J|>Vk  
7．5．3 交叉相位调制感应的非互易性 Yrsp%<qj  
7．6 偏振效应 ?l9=$'  
7．6．1 交叉相位调制的矢量理论 @/(@/*+"  
7．6．2 偏振演化 O9*p0%ug  
7．6．3 偏振相关频谱展宽 i@6wO?Tv  
7．6．4 脉冲捕获和压缩 9A+M|;O  
7．6．5 交叉相位调制感应光波分裂 k/bque  
7．7 双折射光纤中的交叉相位调制效应 ym
kR!  
7．7．1 低双折射光纤 I.9o`Q[8&  
7．7．2 高双折射光纤
$}4K`Iu  
习题 oZ-FF'  
参考文献 }$:#+ (17  
第8章 受激喇曼散射 lR}%)3_k  
8．1 基本概念 @G(xaU'u  
8．1．1 喇曼增益谱
s|g
p  
8．1．2 喇曼阈值 =)*JbwQ   
8．1．3 耦合振幅方程 %YCd%lAe,  
8．1．4 四波混频效应 uS-3\$  
8．2 准连续受激喇曼散射 T<M?PlED  
8．2．1 单通喇曼产生 17i$8  
8．2．2 光纤喇曼激光器 pns+y  
8．2．3 光纤喇曼放大器 A
;T[['  
8．2．4 喇曼串扰 m#MlH=-  
8．3 短泵浦脉冲的受激喇曼散射 ?[|hGR2L  
8．3．1 脉冲传输方程 iD`k"\>9  
8．3．2 无色散情形 ZOn_dYjC  
8．3．3 群速度色散效应 avBua6i'  
8．3．4 喇曼感应折射率变化 M5 `m.n<  
8．3．5 实验结果 LfllO  
8．3．6 同步泵浦光纤喇曼激光器 +;6)  
8．3．7 短脉冲喇曼放大 QPV@'.2m  
8．4 孤子效应 KGQC't  
8．4．1 喇曼孤子 Gh=<0WaF=  
8．4．2 光纤喇曼孤子激光器 3G.r-  
8．4．3 孤子效应脉冲压缩 f@x_#ov  
8．5 偏振效应 O%VA)<  
8．5．1 喇曼放大的矢量理论 [-]A^?yBM  
8．5．2 偏振模色散效应对喇曼放大的影响 N33AcV!*8  
习题 VY_f =  
参考文献 ~$*`cO  
第9章 受激布里渊散射 V4EM5 Z\k  
9．1 基本概念 O8[k_0@  
9．1．1 受激布里渊散射的物理过程 [ t$AavU.  
9．1．2 布里渊增益谱 /.2qWQH  
9．2 准连续受激布里渊散射 "qgu$N4/>  
9．2．1 布里渊阈值 /yp/9r@T0  
9．2．2 偏振效应 z{' 6f@]  
9．2．3 控制受激布里渊散射阈值的方法 U3N(cFXn  
9．2．4 实验结果 9M]^l,
 
9．3 光纤布里渊放大器 T g{UK  
9．3．1 增益饱和 [G=:?J,P  
9．3．2 放大器设计和应用 %Gu][_.L  
9．4 受激布里渊散射动力学 x,f>X;
04  
9．4．1 耦合振幅方程 7$#rNYa,z  
9．4．2 利用Q开关脉冲的受激布里渊散射 i7(~>6@|  
9．4．3 受激布里渊散射感应的折射率变化 h
MWo\qM  
9．4．4 弛豫振荡 ,m3":{G:t.  
9．4．5 调制不稳定性和混沌 c(E,&{+E  
9．5 光纤布里渊激光器 vs\|rLa  
9．5．1 连续运转方式 UFIjW[h  
9．5．2 脉冲运转方式 zu C5@jy.x  
习题 L:i+}F;M)s  
参考文献 sNf +lga0  
第10章 四波混频 ez+yP,.#  
10．1 四波混频的起源 19) !$Hl  
10．2 四波混频理论 Y!it!9  
10．2．1 耦合振幅方程 c(CJ{>F%  
10．2．2 耦合振幅方程的近似解 EZ `}*Yrd  
10．2．3 相位匹配效应 1xIFvXru  
10．2．4 超快四波混频过程 r*]uR /Z$  
10．3 相位匹配技术 ? osfL  
10．3．1 物理机制 VW~Xbyf  
10．3．2 多模光纤中的相位匹配  Zsgi{  
10．3．3 单模光纤中的相位匹配 716hpj#*  
10．3．4 双折射光纤中的相位匹配 fQ1 0O(`g,  
10．4 参量放大 x*J|i4  
10．4．1 早期工作的回顾 BJ2Q2WW  
10．4．2 光纤参量放大器的增益谱和带宽 Op90NZI#K  
10．4．3 单泵浦结构 mQL8QW[c  
10．4．4 双泵浦结构 ;&q]X]bJ  
10．4．5 泵浦消耗效应 W}?s^  
10．5 偏振效应 wM0E%6 P  
10．5．1 四波混频的矢量理论 .c03}RTC^  
10．5．2 参量增益的偏振相关性 }I)z7l.  
10．5．3 线偏振和圆偏振泵浦 boIVU`F-!  
10．5．4 残余光纤双折射效应 YMK>+y[+4  
10．6 四波混频的应用 38"cbHE3  
10．6．1 参量振荡器 ,.h$&QFj;  
10．6．2 超快信号处理 {RH*8?7  
10．6．3 量子关联和噪声压缩 C-&#r."L  
10．6．4 相敏放大 @| P3  
习题 4[Z1r~t\L  
参考文献 xp(mB7;:  
第11章 高非线性光纤  J(^ >?d'  
11．1 非线性参量 p#z;cjfSt  
11．1．1 n2的单位和数值 }pt-q[s>  
11．1．2 自相位调制法 y6\ [1nZ  
11．1．3 交叉相位调制法 bYK]G+Ww  
11．1．4 四波混频法 O8iu+}]/6  
11．1．5 n2值的变化 ?f9$OLEB  
11．2 石英包层光纤 98=XG1sQ@  
11．3 空气包层锥形光纤 W!y)Ho  
11．4 微结构光纤 wD}EW  
11．4．1 设计和制造 BJ"Ay@D*  
11．4．2 模式和色散特性 VGfD;8]z  
11．4．3 空芯光子晶体光纤 f7S^yA[[  
11．4．4 布拉格光纤 tG_-;03<`4  
11．5 非石英光纤 ?$
2q P`-  
11．5．1 硅酸铅光纤 C9GU6Ao  
11．5．2 硫化物光纤 UUD\bWfn  
11．5．3 氧化铋光纤 q;KshpfRMD  
11．6 脉冲在细芯光纤中的传输 2}597Hb   
11．6．1 矢量理论  K
zIt  
11．6．2 频率相关的模式分布 o%$<LaQG5  
习题 ]S*E  
参考文献 .\)--
+(  
第12章 新型非线性现象 ~T;K-9R  
12．1 孤子分裂和色散波 r,QJG$ Jo  
12．1．1 二阶和高阶孤子的分裂 #DrZ`Aq  
12．1．2 色散波产生 ?!R
%o  
12．2 脉冲内喇曼散射 G[vUOEU~O  
12．2．1 通过孤子分裂增强的喇曼感应频移 ^GrNfB[Qu  
12．2．2 互相关技术 %}\ vW  
12．2．3 通过喇曼感应频移调谐波长 S[ws0Y60  
12．2．4 双折射效应 :jl u  
12．2．5 喇曼感应频移的抑制 _T_PX$B  
12．2．6 零色散波长附近的孤子动力学 ,o4r,.3[s  
12．2．7 多峰喇曼孤子 vI4%d,  
12．3 四波混频 6vMDm0sv  
12．3．1 四阶色散的作用 >t2]Ssi(  
12．3．2 光纤双折射的作用 <XU8a:w'T  
12．3．3 参量放大器和波长变换器 O7!fI'R  
12．3．4 可调谐光纤参量振荡器 2LtU;}7s  
12．4 二次谐波产生 0c%@e2(N  
12．4．1 物理机制 X+/{%P!w  
12．4．2 热极化和准相位匹配 yY-FL`-  
12．4．3 二次谐波产生理论 xU#]w6  
12．5 三次谐波产生 O_qu;Dx!  
12．5．1 高非线性光纤中的三次谐波产生 Z3LQl(  
12．5．2 群速度失配效应 .r
uqRGe
/  
12．5．3 光纤双折射效应 rE!G,^_{  
习题 ViCg|1c  
参考文献 ?3.(Vqwog  
第13章 超连续谱产生 !E4E'I=]N  
13．1 皮秒脉冲泵浦 )6PJ*;p-  
13．1．1 非线性机制 (YaOh^T:|  
13．1．2 2000年后的实验进展 "US"`a2  
13．2 飞秒脉冲泵浦 50}.Xm@,BO  
13．2．1 微结构石英光纤 \=HfO?$ Ro  
13．2．2 微结构非石英光纤 1\M"`L/  
13．3 时域和频域演化 Vp5V m  
13．3．1 超连续谱的数值模拟 ?{y
:s!!  
13．3．2 交叉相位调制的作用 >u'/$k  
13．3．3 交叉相位调制感应的捕获 aNuZ/9O  
13．3．4 四波混频的作用 /zChdjz  
13．4 连续（CW）或准连续（quasi-CW）光泵浦 U[K0{PbY  
13．4．1 非线性机制 :Vu7,o  
13．4．2 实验进展 *[XN.sb8E  
13．5 偏振效应 +&&MUT{ 3  
13．5．1 双折射微结构光纤 2@"0}po#  
13．5．2 近各向同性光纤 @5<]W+jk4  
13．5．3 各向同性光纤中的非线性偏振旋转 Ek gZxT_&  
13．6 超连续谱的相干性 P wt ?9I  
13．6．1 频域相干度 V
{7lltu  
13．6．2 改善相干性的技术 :)^# xE(  
13．6．3 频谱非相干孤子 0KWy?6 X  
13．7 光学怪波 ;EE{~  
13．7．1 脉冲间起伏的L形统计 ?NL&x  
13．7．2 控制怪波统计的技术 [Gh%nsH  
13．7．3 再论调制不稳定性 x= vE&9_u  
习题 luP'JUq  
参考文献 QZ:]8MHl]  
附录A 单位制 'l0eo' K  
附录B 非线性薛定谔方程的源代码 n $D}0wSM/  
附录C 缩略语 H4,.H,PZ  
中英文术语对照表 z=- 8iks|  
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