导波光学

作者:王健

页数:123

出版时间:2010-6

价格:19.00元

isbn号码:9787302222248

具体描述

《导波光学》以经典电磁波理论和近代光学理论为基础，系统地论述了光波导的基本概念、基本理论和各种典型的分析方法。全面讲述了平面光波导、金属包层平板介质波导、矩形介质波导和圆光波导的基本原理。在此基础上，对光波导的横向耦合和纵向耦合问题分别进行了讨论。

《导波光学》适合光信息科学与技术、光纤通信、光学工程、应用物理等专业的学生作为教材或参考教材使用。

读后感

绪论把基本概念、研究内容、研究方法等介绍的比较清晰。 第六章第5节 圆光波导有用。 附录5 脉冲信号基本传输方程的推导，本书推导的貌似是均匀介质，不包含非线性的耦合项。 附录四，部分matlab计算的简单程序。或许有参考价值。暂时看不懂算法。

绪论把基本概念、研究内容、研究方法等介绍的比较清晰。 第六章第5节 圆光波导有用。 附录5 脉冲信号基本传输方程的推导，本书推导的貌似是均匀介质，不包含非线性的耦合项。 附录四，部分matlab计算的简单程序。或许有参考价值。暂时看不懂算法。

绪论把基本概念、研究内容、研究方法等介绍的比较清晰。 第六章第5节 圆光波导有用。 附录5 脉冲信号基本传输方程的推导，本书推导的貌似是均匀介质，不包含非线性的耦合项。 附录四，部分matlab计算的简单程序。或许有参考价值。暂时看不懂算法。

绪论把基本概念、研究内容、研究方法等介绍的比较清晰。 第六章第5节 圆光波导有用。 附录5 脉冲信号基本传输方程的推导，本书推导的貌似是均匀介质，不包含非线性的耦合项。 附录四，部分matlab计算的简单程序。或许有参考价值。暂时看不懂算法。

绪论把基本概念、研究内容、研究方法等介绍的比较清晰。 第六章第5节 圆光波导有用。 附录5 脉冲信号基本传输方程的推导，本书推导的貌似是均匀介质，不包含非线性的耦合项。 附录四，部分matlab计算的简单程序。或许有参考价值。暂时看不懂算法。

用户评价

说实话，我买这本书的时候，主要冲着它是经典教材的名头去的，但真正深入阅读后，我发现它远比我想象的要“硬核”得多。这本书的叙述风格非常**学术化和严谨**，几乎不掺杂任何花哨的语言。它的重点似乎完全放在了**理论的完备性**上。我尤其对它在介绍**非线性导波现象**时的处理方式印象深刻。不同于那些侧重实验现象展示的书籍，它直接深入到了**薛定谔方程**在光纤中的形式推导，并且详尽地讨论了**自相位调制 (SPM)** 和**克尔效应**的数学模型。对于希望从事**超快光学**或者**光通信系统**底层建模的人来说，这本书提供的数学基础是极其扎实的。不过，我也必须坦诚，对于那些只希望了解应用层面的工程师来说，这本书的阅读门槛可能会偏高，因为它要求读者对**傅里叶分析**和**偏微分方程**有相当的把握。我记得我在尝试理解**孤子传输**的那部分时，光是演算那些边界条件和初始条件，就花了我好几天时间。这本书就像一位不苟言笑的老教授，它不会主动迎合你的理解习惯，而是要求你付出足够的努力去追赶它的思路。但一旦你跟上了，你会发现视野被极大地拓宽了，对光在介质中是如何“被驯服”的，有了更深层次的敬畏。

我发现这本《导波光学》在处理**光学元器件**的**损耗和耦合效率**问题时，展现出了极高的实用价值。很多教科书在讲到光波导时，往往停留在理想化的无损传播层面，但这本书明显更贴近实际工程。它非常细致地分析了**辐射损耗 (Radiation Loss)** 的来源，特别是当波导的几何结构发生微小扰动或者出现**布拉格光栅**结构时的能量泄漏机制。作者似乎特别关注如何通过理论预测和优化来**最小化光信号的衰减**。比如，关于**光栅耦合器**的设计，书中不仅给出了耦合效率的理论公式，还深入探讨了倾斜光栅和非均匀光栅对耦合特性的影响。这种对**非理想效应**的深入剖析，对于我们进行实际的**光子集成电路 (PIC)** 仿真和制造前的性能评估至关重要。我个人认为，这本书的价值在于它弥补了理论与实践之间的鸿沟，它没有回避那些在实际操作中总是遇到的“麻烦”——比如材料的非均匀性、界面的粗糙度等等，而是将这些因素纳入到理论分析框架中，并提供了相应的数学工具去量化这些影响。读完这部分内容，我才真正明白，为什么实验室中的器件性能总是与理论值存在差异，这背后的物理机制是如此精妙且复杂。

这本《导波光学》的书简直是为我们这些初涉光子学领域的研究生量身定制的！我记得我第一次捧起它的时候，就被那种详尽的数学推导深深吸引住了。作者对麦克斯韦方程组在特定介质（比如光波导）中的应用讲解得极其透彻，从一开始的理论基础到后来的数值求解方法，每一个环节都衔接得天衣无缝。特别是关于**耦合模理论 (Coupled Mode Theory)** 的那几个章节，简直是经典中的经典。它不像市面上某些教材那样，只是罗列公式，而是真的花了大篇幅去解释物理图像，让你明白为什么波导之间的能量交换会遵循那样的微分方程组。读完之后，我再去看那些复杂的集成光学器件手册，瞬间就清晰多了，仿佛所有的原理都浮现在眼前。对于我这种需要设计和仿真波导器件的人来说，这本书提供的理论深度是无可替代的。如果你的目标是深入理解光在**微纳结构**中的传播机制，这本书的价值远超其定价。我尤其欣赏它在处理**弯曲波导**和**色散**问题时的严谨性，那些复杂的本征方程和特征值分析，作者都给出了非常清晰的步骤分解，即便是复杂的**模式耦合**现象，也能被拆解成易于理解的小块。总而言之，这是一本可以放在案头，随时翻阅的工具书，它构建了坚实的理论框架，让复杂的导波现象变得不再神秘。

这本书的编排结构体现了一种非常**清晰的逻辑递进感**。它不是将所有内容一股脑抛给你，而是遵循着“从简单到复杂，从一维到多维”的原则进行展开。一开始，它是从最基础的平面波在界面上的反射和折射讲起，然后逐步过渡到**平面光波导**的模式分析，接着就自然而然地引出了**光纤**这种圆柱对称的结构。我特别欣赏它在**模式场分布**描述上的细致。它用**本征模**的概念清晰地界定了光在波导中传播的“轨道”，并详尽地对比了**TE模、TM模**以及更复杂的**高阶模**之间的区别和耦合特性。对于**单模光纤**的有效折射率和模式场的精确计算，书中提供的**半解析方法**（比如WKB近似或微扰法）非常有指导意义。我过去一直对如何准确地计算**模式的有效折射率**感到困惑，这本书提供的详细步骤和参考案例，极大地帮助我建立了对这个核心概念的直观认识。整本书读下来，你会感觉自己像是经历了一次结构化的训练，从最简单的光束传播模型，一步步搭建起了理解复杂**多模波导网络**的知识大厦。它的节奏控制得非常好，很少出现让人迷失方向的支路讨论，始终聚焦于核心的导波物理。

对我来说，这本书最吸引我的地方在于它对**二维和三维导波结构**的讨论，这正是现代光子学应用的核心。许多入门书籍往往止步于一维的板状波导，而《导波光学》勇敢地进入了**脊波导 (Ridge Waveguides)** 和**槽波导 (Slot Waveguides)** 的复杂世界。作者并没有简单地套用一维的理论，而是系统地介绍了**有效折射率法**的局限性，并引出了更强大的**模式匹配法 (Mode-Matching)** 和**有限元法 (Finite Element Method, FEM)** 的基本思想。虽然书中没有给出完整的FEM求解算法的编程指南，但它对**边界条件的处理**和**模式展开的截断误差**的分析，对于我们理解数值仿真软件的输出结果至关重要。我清晰地记得，书中有一段关于**亚波长结构**中光场局域化的讨论，那是电磁场超越传统几何光学限制的精彩体现。这本书不仅告诉你“如何做”，更重要的是告诉你“为什么会这样”，它在**电磁场与物质相互作用**的微观层面进行了深刻的探讨。对于希望将理论知识应用于**光子晶体或超材料**等前沿领域的研究人员，这本书提供的理论基础和分析工具箱是绝对必要的先决条件。它的深度和广度，确保了即便是技术飞速迭代的今天，其中的核心原理依然具有强大的生命力。