光子晶体光纤中产生的超连续谱
作者：王彦斌，王国良，陈前荣，侯静 著
出版时间：2017年版
内容简介
《光子晶体光纤中产生的超连续谱》共9章。第1章简要介绍非线性光学的诞生、发展和分类，综述研究超连续谱产生的科学意义、发展历程以及《光子晶体光纤中产生的超连续谱》的研究内容和组织结构；第2章介绍该新型光纤的由来、制备方法与优良特性，包括传导机制、无截止模传输、色散特性、高非线性，以及在非线性光学、激光器、放大器方面的应用；第3章阐述激光在光纤中传输满足的广义非线性薛定谔方程、求解方法及相关的非线性效应；第4章采用自适应分步傅立叶法求解广义非线性薛定谔方程，理论研究单波长泵浦PCF超连续谱的形成过程；第5章光子晶体光纤中四波混频效应的产生，仿真和实验研究四波混频效应的产生及其在波长转换器方面的应用，并为下一章提供双波长泵浦源；第6章基于全光纤结构实验方案仿真双波长泵浦超连续谱的产生；第7章超连续谱产生的实验研究，介绍项目组开展的超连续谱产生的原理验证实验；第8章汇总超连续谱目前在多信道通信光源、非线性光谱学、光学相干层析、光频率计量学、光电对抗中的一些应用；第9章是总结与展望。
目录
第1章 绪论
1．1 非线性光学
1．1．1 非线性光学的诞生
1．1．2 非线性光学的发展
1．1．3 非线性光学的分类
1．1．4 非线性光学的应用
1．2 超连续谱的研究现状
1．2．1 研究超连续谱产生的意义
1．2．2 超连续谱产生的研究阶段
1．2．3 超连续谱在PCF中产生的研究进展
1．2．4 白光超连续谱产生的研究
1．3 本书的主要内容和组织结构
参考文献
第2章 光子晶体光纤
2．1 光子晶体光纤的由来与制备
2．1．1 光子晶体光纤的由来
2．1．2 光子晶体光纤的制备
2．2 光子晶体光纤的导光原理与分类
2．2．1 光子晶体光纤的导光原理
2．2．2 光子晶体光纤的分类
2．3 光子晶体光纤的优良特性
2．3．1 无截止单模传输的特性
2．3．2 灵活可调的色散特性
2．3．3 高非线性
2．3．4 高双折射
2．4 光子晶体光纤的后处理技术
2．4．1 光子晶体光纤的拉锥
2．4．2 光子晶体光纤的膨胀后拉锥
2．4．3 空气孔选择性塌缩技术
2．S光子晶体光纤的应用
2．5．1 在非线性光学中的应用
2．5．2 光子晶体光纤激光器
2．5．3 全光器件方面的应用
2．5．4 光子晶体光纤参量放大器
2．6 光子晶体光纤的熔接
2．6．1 光子晶体光纤的熔接损耗分析
2．6．2 模场相近的光子晶体光纤与普通光纤熔接
2．6．3 模场相差较大的光子晶体光纤与普通光纤熔接
2．6．4 模场相差较大的光子晶体光纤之间熔接
2．7 本章小结
参考文献
第3章 超连续谱产生的理论基础
3．1 广义非线性薛定谔方程
3．1．1 论出发点——光纤中的麦克斯韦方程组
3．1．2 亥姆霍兹方程
3．1．3 分离变量法
3．1．4 广义非线性薛定谔方程
3．2 分步傅立叶法
3．2．1 分步傅立叶法的原理
3．2．2 时域步长的选取
3．3 产生超连续谱的非线性效应
3．3．1 自相位调制与交叉相位调制
3．3．2 调制不稳定性
3．3．3 受激拉曼散射
3．3．4 高阶孤子分解
3．4 本章小结
参考文献
第4章 单波长泵浦超连续谱产生的理论研究
4．1 超短脉冲泵浦产生超连续谱的数值模拟
4．1．1 超短脉冲模拟的初始设置
4．1．2 超连续谱的产生过程
4．2 长脉冲和连续光泵浦机制在数值模拟中的困难
4．2．1 时域步长的设置
4．2．2 脉宽的近似处理
4．2．3 随机噪声的模拟
4．2．4 步长自适应变化的实现
4．3 长脉冲泵浦超连续谱产生的理论研究
4．3．1 长脉冲模拟的初始设置
4．3．2 调制不稳定性与脉冲分裂
4．3．3 脉冲内拉曼散射与超连续谱的产生
4．4 连续光泵浦超连续谱产生的理论研究
4．4．1 连续光模拟的初始设置
4．4．2 连续光泵浦机制下的调制不稳定性
4．4．3 超连续谱的产生
4．4．4 平均化处理
4．5 长脉冲和连续光产生超连续谱的对比
4．6 本章小结
参考文献
第5章 光子晶体光纤中四波混频效应的产生
5．1 四波混频效应的理论基础
5．1．1 四波混频效应产生的根源
5．1．2 四波混频效应产生的理论
5．1．3 影响四波混频增益的因素
5．2 光子晶体光纤中四波混频效应产生的数值模拟
5．2．1 PCF中四波混频效应产生的有效模拟
5．2．2 PCF结构对四波混频效应的影响
5．2．3 脉冲峰值功率对四波混频效应的影响
5．2．4 连续光泵浦四波混频效应的模拟产生
5．3 四波混频产生的实验研究及其在波长转换方面的应用
5．3．1 实验研究PCF中四波混频效应的产生
5．3．2 利用PCF中的四波混频效应实现波长转换
5．4 本章小结
参考文献
第6章 双波长泵浦超连续谱产生的理论研究
6．1 双波长泵浦产生超连续谱的方案
6．1．1 基于二阶非线性晶体的双波长泵浦方案
6．1．2 全光纤结构的双波长泵浦方案
6．2 长脉冲机制双波长泵浦超连续谱产生的理论研究
6．2．1 全光纤结构双波长泵浦方案的理论模型
6．2．2 双波长泵浦源的建立
6．2．3 残留泵浦光的单独演化
6．2．4 双波长的共同演化和超连续谱的形成
6．2．5 群速度不匹配对超连续谱产生的影响
6．3 连续光机制双波长泵浦超连续谱产生的理论研究
6．3．1 建立双波长泵浦源
6．3．2 白光超连续谱的模拟产生
6．4 各种泵浦方案的综合比较
6．5 本章小结
参考文献
第7章 超连续谱产生的实验研究
7．1 超连续谱产生的实验方案
7．1．1 基于透镜耦合的实验方案
7．1．2 全光纤结构的实验方案
7．1．3 不同光纤间的熔接
7．2 一种增加PCF模场直径的方法
7．2．1 PCF空气孔的塌缩减小
7．2．2 空气孔塌缩引起的模场直径增大
7．2．3 PCF模场增大后的应用价值
7．3 皮秒脉冲泵浦超连续谱的产生
7．3．1 基于选择性空气孔塌缩的全光纤结构实验方案
7．3．2 光束在过渡区的传输
7．3．3 超连续谱的产生
7．4 纳秒脉冲泵浦超连续谱的产生
7．4．1 耦合系统的设计
7．4．2 PCF与普通光纤的低损耗熔接
7．4．3 实验结果
7．5 连续光泵浦超连续谱产生的尝试
7．5．1 输出尾纤为15／130激光器的实验
7．5．2 输出尾纤为30／250激光器的实验
7．6 本章小结
参考文献
第8章 超连续谱的应用
8．1 多信道通信光源
8．2 非线性光谱学
8．3 光学相干层析
8．4 光频率计量学
8．5 超连续谱在光电对抗中的应用
8．5．1 超连续谱对抗CCD的实验组成与布局
8．5．2 实验现象与分析
8．6 本章小结
参考文献
第9章 总结与展望
9．1 本书解决的几个问题
9．2 未来工作的展望
附录 专有名词及其缩写
索引
致谢
