特种光纤与光纤通信 本书特色
作为现代通信技术的重要分支，光纤通信的传输信息容量大、抗电磁干扰、保密性好、体积小、重量轻，这些特点使其具有替代传统电缆通信的优越性。特种光纤是指除常规通信光纤以外的具有特殊功能的光纤。具有特殊性能的特种光纤，以及由特种光纤制成的具有特殊功能的光器件，也逐渐受到高度青睐和重视。光纤通信的飞速发展促进了特种光纤的不断深入研究，新型的特种光纤和光纤器件纷纷出现，它们的应用范围也越来越广。品种繁多的特种光纤层出不穷，不仅在光通信和光传感中占据着越来越重要的地位，而且在工业、电力、军事、航空航天、生物医学等方面也发挥着越来越重要的作用。本书基于作者多年来的研究成果，并参考了国内外光学经典著作和*新科技文献。通过阐述特种光纤的基本概念、基本原理、制备技术等，突出特种光纤与光纤通信相结合的特色，让读者系统地掌握光纤通信用特种光纤的基本理论、关键技术、测试原理等，并了解其应用领域和未来发展趋势。
特种光纤与光纤通信 内容简介
本书以经典电磁场理论和光纤光学为基础, 系统论述了特种光纤的原理、特性、设计方法、制备技术及其在光纤通信中的主要应用。书稿内容全面、详细而新颖, 贴近工程应用实际, 具有很高的学术价值和应用价值, 填补了国内外此类书籍的空白, 对特种光纤技术和光纤通信技术的进一步
特种光纤与光纤通信 目录
第1章绪论1§1.1特种光纤的定义和分类1§1.2特种光纤的研究进展21.2.1掺稀土光纤21.2.2掺半导体光纤31.2.3保偏光纤31.2.4抗辐射光纤41.2.5光子晶体光纤51.2.6少模光纤61.2.7包层模谐振光纤61.2.8传能光纤71.2.9微纳光纤71.2.10塑料光纤81.2.11其他新型特种光纤9§1.3光纤传输的基本理论91.3.1子午线传输特性101.3.2斜光线传输特性111.3.3波动方程111.3.4模式分类13§1.4光纤的特性181.4.1截止波长191.4.2光纤的损耗191.4.3光纤的色散20§1.5特种光纤的发展趋势21参考文献23第2章特种光纤的制备技术27§2.1一次特种光纤制备技术272.1.1常规光纤制备技术272.1.2基于mcvd的inp薄膜内包层光纤制备312.1.3基于mcvd和溶液浸泡法的掺铋光纤制备322.1.4基于mcvd和溶胶凝胶法的纳米量子点放大光纤制备322.1.5基于mcvd和ald技术的掺杂特种光纤制备342.1.6紫外光纤制备39§2.2二次特种光纤制备技术392.2.1相位掩模法制作光纤布拉格光栅402.2.2co2激光技术制作长周期光纤光栅432.2.3光纤法布里珀罗腔的制备48参考文献55第3章特种光纤无源光器件60§3.1光纤滤波器603.1.1光纤光栅滤波器603.1.2fp光纤滤波器643.1.3mz光纤滤波器653.1.4michelson光纤滤波器653.1.5sagnac光纤滤波器663.1.6光子晶体光纤滤波器673.1.7双包层光纤滤波器68§3.2光纤耦合器713.2.1保偏光纤耦合器723.2.2光子晶体光纤耦合器733.2.3塑料光纤耦合器74§3.3光纤偏振器74§3.4光纤波分复用器75§3.5光纤连接器76§3.6光纤色散补偿器783.6.1色散补偿光纤783.6.2光纤光栅色散补偿器783.6.3光子晶体光纤色散补偿器79参考文献81第4章特种光纤非线性效应85§4.1掺杂光纤非线性效应854.1.1掺铒光纤864.1.2高掺锗非线性光纤864.1.3硫系光纤874.1.4掺磷光纤88§4.2保偏光纤非线性效应88§4.3光子晶体光纤非线性效应904.3.1脉冲压缩914.3.2超连续谱产生914.3.3全光波长转换92§4.4特种光纤拉曼散射效应93§4.5特种光纤非线性折射率系数954.5.1干涉法测量光纤共振非线性的原理954.5.2掺铋光纤非线性折射率系数974.5.3掺铪光纤非线性折射率系数994.5.4掺铌光纤非线性折射率系数1014.5.5共振非线性测量的影响因素分析102参考文献104第5章特种光纤与光纤激光器108§5.1掺稀土光纤激光器1085.1.1掺铒光纤激光器1095.1.2掺镱光纤激光器1145.1.3其他掺稀土光纤激光器116§5.2双包层光纤激光器1165.2.1ld泵浦掺yb3 双包层光纤激光器1185.2.2连续波铒镱共掺双包层光纤激光器1185.2.3调q双包层光纤激光器1195.2.4锁模双包层光纤激光器1205.2.5双包层光纤光栅多波长光纤激光器120§5.3保偏光纤激光器1215.3.1锁模保偏光纤激光器1215.3.2双包层保偏光纤激光器1225.3.3保偏光纤光栅激光器1225.3.4调频窄线宽保偏光纤激光器123§5.4光子晶体光纤激光器1245.4.1可调谐光子晶体光纤激光器1245.4.2光子晶体光纤拉曼激光器1255.4.3掺yb3 双包层光子晶体光纤激光器1255.4.4线偏振短脉冲光子晶体光纤激光器1265.4.5基于光子晶体光纤mz干涉仪的可调谐光纤激光器126参考文献128第6章特种光纤与光纤放大器132§6.1掺稀土光纤放大器1326.1.1掺铒光纤放大器1336.1.2掺镱光纤放大器1386.1.3掺铥光纤放大器1406.1.4掺镨光纤放大器143§6.2双包层光纤放大器1456.2.1双包层掺稀土光纤放大器1456.2.2单频双包层光纤放大器1466.2.3脉冲双包层光纤放大器147§6.3光子晶体光纤放大器1486.3.1偏振保持窄线宽光子晶体光纤放大器1496.3.2高功率光子晶体光纤放大器149§6.4聚合物光纤放大器1506.4.1掺杂有机染料的pofa1516.4.2掺杂稀土螯合物的pofa151§6.5渐逝波耦合半导体量子点光纤放大器1526.5.1半导体量子点放大光纤的理论仿真1536.5.2半导体量子点放大光纤的制备技术1586.5.3放大光纤的制作及测试160§6.6拉曼光纤放大器1616.6.1基于fbg的edfa/rfa混合光纤放大器1616.6.2基于高非线性光纤的拉曼光纤放大器1616.6.3光子晶体光纤拉曼光纤放大器163参考文献165第7章抗弯/少模光纤与光纤通信169§7.1抗弯光纤与光纤通信1697.1.1抗弯光纤的基本特性1707.1.2抗弯光纤的制备方法1717.1.3抗弯光纤与光纤到户1747.1.4抗弯光纤与高速数据传输176§7.2少模光纤与光纤通信1787.2.1少模光纤的基本特性1787.2.2少模光纤的设计和制备1797.2.3少模光纤光栅1827.2.4少模光纤模分复用184参考文献188第8章特种光纤与运动无线光通信192§8.1运动无线光通信192§8.2基于特种光纤的无线光通信1938.2.1特种实心耦合光锥1938.2.2光束发散角可调的球面单透镜式光发射天线1978.2.3单透镜光锥耦合式光接收天线1988.2.4直线运动无线光通信系统1998.2.5典型应用199§8.3基于特种光纤的旋转连接光通信2008.3.1单通道光纤旋转连接器2018.3.2基于特种光锥的光纤旋转连接器2028.3.3多通道光传输准直型光纤旋转连接器2038.3.4典型应用207§8.4波分复用光纤旋转连接技术208参考文献211索引214第1章绪论1§1.1特种光纤的定义和分类1§1.2特种光纤的研究进展21.2.1掺稀土光纤21.2.2掺半导体光纤31.2.3保偏光纤31.2.4抗辐射光纤41.2.5光子晶体光纤51.2.6少模光纤61.2.7包层模谐振光纤61.2.8传能光纤71.2.9微纳光纤71.2.10塑料光纤81.2.11其他新型特种光纤9§1.3光纤传输的基本理论91.3.1子午线传输特性101.3.2斜光线传输特性111.3.3波动方程111.3.4模式分类13§1.4光纤的特性181.4.1截止波长191.4.2光纤的损耗191.4.3光纤的色散20§1.5特种光纤的发展趋势21参考文献22第2章特种光纤的制备技术26§2.1一次特种光纤制备技术262.1.1常规光纤制备技术262.1.2基于mcvd的inp薄膜内包层光纤制备302.1.3基于mcvd和溶液浸泡法的掺铋光纤制备312.1.4基于mcvd和溶胶凝胶法的纳米量子点放大光纤制备312.1.5基于mcvd和ald技术的掺杂特种光纤制备332.1.6紫外光纤制备38§2.2二次特种光纤制备技术382.2.1相位掩模法制作光纤布拉格光栅392.2.2co2激光技术制作长周期光纤光栅422.2.3光纤法布里珀罗腔的制备47参考文献54第3章特种光纤无源光器件59§3.1光纤滤波器593.1.1光纤光栅滤波器593.1.2fp光纤滤波器633.1.3mz光纤滤波器643.1.4michelson光纤滤波器643.1.5sagnac光纤滤波器653.1.6光子晶体光纤滤波器663.1.7双包层光纤滤波器67§3.2光纤耦合器703.2.1保偏光纤耦合器713.2.2光子晶体光纤耦合器723.2.3塑料光纤耦合器73§3.3光纤偏振器73§3.4光纤波分复用器74§3.5光纤连接器75§3.6光纤色散补偿器773.6.1色散补偿光纤773.6.2光纤光栅色散补偿器773.6.3光子晶体光纤色散补偿器78参考文献80第4章特种光纤非线性效应84§4.1掺杂光纤非线性效应844.1.1掺铒光纤854.1.2高掺锗非线性光纤854.1.3硫系光纤864.1.4掺磷光纤87§4.2保偏光纤非线性效应87§4.3光子晶体光纤非线性效应894.3.1脉冲压缩904.3.2超连续谱产生904.3.3全光波长转换91§4.4特种光纤拉曼散射效应92§4.5特种光纤非线性折射率系数944.5.1干涉法测量光纤共振非线性的原理944.5.2掺铋光纤非线性折射率系数964.5.3掺铪光纤非线性折射率系数984.5.4掺铌光纤非线性折射率系数1004.5.5共振非线性测量的影响因素分析101参考文献103第5章特种光纤与光纤激光器107§5.1掺稀土光纤激光器1075.1.1掺铒光纤激光器1085.1.2掺镱光纤激光器1135.1.3其他掺稀土光纤激光器115§5.2双包层光纤激光器1155.2.1ld泵浦掺yb3 双包层光纤激光器1175.2.2连续波铒镱共掺双包层光纤激光器1175.2.3调q双包层光纤激光器1185.2.4锁模双包层光纤激光器1195.2.5双包层光纤光栅多波长光纤激光器119§5.3保偏光纤激光器1205.3.1锁模保偏光纤激光器1205.3.2双包层保偏光纤激光器1215.3.3保偏光纤光栅激光器1215.3.4调频窄线宽保偏光纤激光器122§5.4光子晶体光纤激光器1235.4.1可调谐光子晶体光纤激光器1235.4.2光子晶体光纤拉曼激光器1245.4.3掺yb3 双包层光子晶体光纤激光器1245.4.4线偏振短脉冲光子晶体光纤激光器1255.4.5基于光子晶体光纤mz干涉仪的可调谐光纤激光器125参考文献127第6章特种光纤与光纤放大器131§6.1掺稀土光纤放大器1316.1.1掺铒光纤放大器1326.1.2掺镱光纤放大器1376.1.3掺铥光纤放大器1396.1.4掺镨光纤放大器142§6.2双包层光纤放大器1446.2.1双包层掺稀土光纤放大器1446.2.2单频双包层光纤放大器1456.2.3脉冲双包层光纤放大器146§6.3光子晶体光纤放大器1476.3.1偏振保持窄线宽光子晶体光纤放大器1486.3.2高功率光子晶体光纤放大器148§6.4聚合物光纤放大器1496.4.1掺杂有机染料的pofa1506.4.2掺杂稀土螯合物的pofa150§6.5渐逝波耦合量子点光纤放大器1516.5.1半导体量子点放大光纤的理论仿真1526.5.2半导体量子点放大光纤的制备技术1576.5.3放大光纤的制作及测试159§6.6拉曼光纤放大器1606.6.1基于fbg的edfa/rfa混合光纤放大器1606.6.2基于高非线性光纤的拉曼光纤放大器1606.6.3光子晶体光纤拉曼光纤放大器162参考文献164第7章抗弯/少模光纤与光纤通信168§7.1抗弯光纤与光纤通信1687.1.1抗弯光纤的基本特性1697.1.2抗弯光纤的制备方法1707.1.3抗弯光纤与光纤到户1737.1.4抗弯光纤与高速数据传输175§7.2少模光纤与光纤通信1777.2.1少模光纤的基本特性1777.2.2少模光纤的设计和制备1787.2.3少模光纤光栅1817.2.4少模光纤模式复用183参考文献187第8章特种光纤与运动无线光通信191§8.1运动无线光通信191§8.2基于特种光纤的无线光通信1928.2.1特种实心耦合光锥1928.2.2光束发散角可调的球面单透镜式光发射天线1968.2.3单透镜光锥耦合式光接收天线1978.2.4直线运动无线光通信系统1988.2.5典型应用198§8.3基于特种光纤的旋转连接光通信1998.3.1单通道光纤旋转连接器2008.3.2基于特种光锥的光纤旋转连接器2018.3.3多通道光传输准直型光纤旋转连接器2028.3.4典型应用206§8.4波分复用光纤旋转连接技术207参考文献210索引212
特种光纤与光纤通信 作者简介
上海大学教授，上海市特种光纤与光接入网省部共建国家重点实验室培育基地主任，《光电子•激光》常务副主编，Opto-electronics Letters常务副主编。主要从事特种光纤、光纤通信与传感、光电信号处理的研究工作。曾承担973课题、国家自然基金重点项目、国际合作与交流重点项目、上海市重点攻关项目及企业合作项目等。
