光子晶体光纤中超连续谱产生及应用/“十二五”国家重点图书出版规划项目光学与光子学丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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白成林，王秋国 著

图书标签:

• 光子晶体光纤
• 超连续谱
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• 非线性光学
• 光纤光学
• 激光技术
• 光谱学
• 通信
• 光器件

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030436351

版次：1

商品编码：11675089

包装：平装

丛书名： “十二五”国家重点图书出版规划项目光学与光子学丛书

开本：16开

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：200

正文语种：中文

内容简介

　　《光子晶体光纤中超连续谱产生及应用/“十二五”国家重点图书出版规划项目光学与光子学丛书》共计五章，第1章主要介绍光子晶体光纤的特性及其设计方法，特性包括无限单模特性，高双折射特性，灵活的色散特性，优异的非线性特性，较小的损耗特性，光子晶体光纤的分析设计方法有平面波展开法，有效折射率法，时域有限差分法，多极法，有限元法等；第2章深入分析光脉冲在光纤中的传输过程，从麦克斯韦方程出发，分析了光脉冲的传输方程；第3章揭示了光纤中与超连续谱产生有关的非线性现象，主要包括自相位调制，色散效应，四波混频，受激拉曼散射，交叉相位调制等；第4章在研究光纤中超连续谱产生机制的基础上，重点分析了各种超连续谱产生的影响因素，分析的影响因素有光纤长度的影响，泵浦功率的影响，输入光脉冲初始啁啾的影响，输入初始脉冲宽度的影响，入射波长的影响，并介绍了国内外最近的研究进展；第5章介绍了超连续谱的应用领域及其技术实现。

目录

前言
第1章 光子晶体光纤的特性
1.1 光子晶体光纤的导光原理
1.2 模式特性
1.3 高双折射特性
1.4 色散特性
1.5 非线性特性
1.6 损耗特性
1.7 光子晶体光纤的设计
1.7.1 平面波展开法
1.7.2 有效折射率法
1.7.3 时域有限差分法
1.7.4 多极法
1.7.5 有限元法
1.7.6 光纤设计中完全匹配层的设置及应用
1.8 光子晶体光纤的数值计算
1.8.1 光子晶体光纤包层有效折射率的数值模拟
1.8.2 光子晶体光纤色散的数值计算
1.8.3 光子晶体光纤色散的归一化频率
1.9 带隙光子晶体光纤
1.9.1 带隙光子晶体光纤的分类
1.9.2 带隙光子晶体光纤的特性
参考文献

第2章 脉冲在光子晶体光纤中的传输
2.1 脉冲在光纤中传输的基本理论
2.1.1 麦克斯韦方程组
2.1.2 典型的光脉冲波形
2.1.3 光纤中脉冲传输的基本方程
2.1.4 影响光脉冲传输的几个因素
2.2 求解非线性薛定谔方程的分步傅里叶法
参考文献

第3章 光纤中的非线性效应
3.1 自相位调制
3.1.1 非线性相移
3.1.2 光脉冲频谱的变化
3.1.3 部分相干的影响
3.2 色散效应
3.2.1 光子晶体光纤的色散理论
3.2.2 色散作用时的脉冲演化
3.2.3 色散作用时的脉冲展宽因子
3.2.4 色散作用时的光波分裂
3.3 四波混频
3.3.1 参量过程中的四波混频
3.3.2 四波混频理论分析
3.3.3 四波混频中的相位匹配
3.4 受激拉曼散射
3.4.1 拉曼增益谱
3.4.2 短脉冲的受激拉曼散射
3.5 交叉相位调制
3.5.1 XPM引起的非线性耦合
3.5.2 XPM导致的不对称频谱展宽
参考文献

第4章 光子晶体光纤中的超连续谱产生
4.1 超连续谱产生机理
4.1.1 SPM导致光谱展宽
4.1.2 交叉相位调制致频谱展宽
4.1.3 FwM导致光谱展宽
4.1.4 光纤色散的作用
4.1.5 SRS致光谱展宽
4.2 超连续谱产生的数值模拟分析
4.2.1 理论模型
4.2.2 光纤长度的影响
4.2.3 泵浦功率的影响
4.2.4 输入光脉冲初始啁啾的影响
4.2.5 输入初始脉冲宽度的影响
4.2.6 入射波长的影响
4.3 超连续谱产生实验研究
4.3.1 纳秒脉冲的超连续谱产生
4.3.2 皮秒脉冲的超连续谱产生
4.3.3 飞秒脉冲的超连续谱产生实验研究
4.3.4 在色散渐减光子晶体光纤中产生超连续谱
4.3.5 在纤芯直径不同的光子晶体光纤中产生超连续谱
4.3.6 在多芯光子晶体光纤产生超连续谱
4.4 国内外研究进展
参考文献

第5章 超连续谱光源特性研究
5.1 超连续谱光源的光谱特性
5.1.1 理论分析
5.1.2 超连续谱光源光谱特性测量
5.2 超连续谱光源的光束质量
5.3 超连续谱光源的相干性
5.3.1 相干特性
5.3.2 相干性分析
5.3.3 相干性数值计算
5.4 一种超连续谱光源实验研究
参考文献

第6章 超连续谱光源应用
6.1 简介
6.2 几种应用
6.2.1 光子晶体光纤带隙测量
6.2.2 生物医学应用
6.2.3 超高速光通信光源
6.2.4 光脉冲压缩
参考文献
索引
符号表
彩图

前言/序言

好的，这是一份关于其他图书的详细简介，旨在避免提及您提供的特定书目《光子晶体光纤中超连续谱产生及应用/“十二五”国家重点图书出版规划项目光学与光子学丛书》中的任何内容，并力求内容详实、自然流畅。 《量子场论导论：从基础到前沿》 作者： [此处可虚构一位资深物理学家姓名] 出版社： [此处可虚构一家知名学术出版社名称] 页数： 约 680 页 装帧： 精装 定价： 人民币 188.00 元 内容简介 本书旨在为物理学、数学以及相关工程领域的学生和研究人员提供一个全面、深入且严谨的量子场论（Quantum Field Theory, QFT）学习平台。在现代理论物理学的版图中，量子场论无疑占据了核心地位，它是描述基本粒子及其相互作用的语言，构成了粒子物理标准模型和凝聚态物理许多前沿研究的基石。本书的编写遵循“由浅入深，理论与应用并重”的原则，力求在数学形式的严谨性与物理图像的直观性之间取得完美的平衡。 第一部分：经典场论的回归与基础奠基 全书伊始，我们并没有直接跃入复杂的量子化过程。首先，作者以一个扎实的经典场论回顾作为起点。这部分内容涵盖了拉格朗日力学和哈密顿力学在连续系统中的推广，详细介绍了诺特定理及其在守恒定律中的物理意义，特别是能量、动量和角动量的定义。接着，深入探讨了自由标量场（如Klein-Gordon场）和自由自旋1/2费米子场（如Dirac场）的经典描述，为后续的正则量子化打下了坚实的数学和概念基础。对规范场论的初步介绍，特别是电磁场（Maxwell场）的拉格朗日密度构建，也在此部分得到了清晰的阐述。 第二部分：正则量子化与低阶微扰论 本书的核心内容——量子化过程，在第二部分得到详尽展开。作者系统地介绍了正则对易关系在场论中的应用，并导出了自由玻色场和自由费米场的对易子与反对易子关系。重点讲解了粒子诠释，清晰地描绘了如何从场算符的激发态中构建出具有确定能量、动量和自旋的粒子态，即“粒子”作为场的激发态的概念。 随后，全书转向处理相互作用——微扰论。本书对相互作用绘景、S矩阵的构建以及费曼图的系统性介绍是其一大特色。费曼图不仅仅被视为计算工具，更被深入地解读为描述粒子间相互作用过程的直观几何表示。详细推导了各种基本过程（如电子-电子散射）的微扰展开式，并强调了因果律在S矩阵中的体现。 第三部分：重整化——消除无限大的艺术 量子场论在计算高阶修正时，不可避免地会遇到发散的积分——紫外（UV）发散。本书将重整化理论提升至与基本量子化同等重要的地位。首先，介绍了发散的来源及其物理意义。接着，系统地阐述了两种主要的重整化策略：正则（Regularization）方法（如截断法）和维度正则化（Dimensional Regularization）。 重整化群（Renormalization Group, RG）的概念被引入，它揭示了物理规律如何依赖于我们观察的能量尺度。通过跑动耦合常数的概念，本书展示了微扰论如何从一个在低能区失效的工具，转变为描述高能物理现象的有效理论。对有效场论（EFT）的讨论，进一步拓宽了读者的视野，说明了如何处理有效理论的紫外不完备性。 第四部分：规范场论与粒子物理标准模型 本书的后半部分聚焦于描述基本相互作用的现代框架——规范场论。从最简单的U(1)规范对称性（QED）出发，逐步推广到非阿贝尔（Non-Abelian）群的杨-米尔斯理论。清晰地推导了非阿贝尔规范场的拉格朗日密度，并解释了渐近自由的概念。 量子电动力学（QED）被作为非阿贝尔理论的典范进行深入剖析，涉及圈图修正、自能和真空极化等关键概念。对于量子色动力学（QCD），本书侧重于其夸克和胶子的交互作用，并解释了夸克禁闭和渐近自由的物理机制。最后，对电弱统一理论中的希格斯机制进行了概念性的引入和数学结构概述，为读者理解粒子物理标准模型提供了一个坚实的理论基础。 第五部分：进阶主题与前沿展望 为了连接理论与当前的实验研究，本书末尾设置了几个前沿章节。这包括对拓扑荷（如瞬子）的简要讨论，以及对热场论在有限温度下量子场行为的探讨，这对于理解早期宇宙或高密度物质状态至关重要。此外，还对超对称（Supersymmetry）的基本思想进行了介绍，展望了可能超越标准模型的新物理前景。 本书特点： 1. 严格的数学推导： 每一步理论构建都基于明确的数学原理，适合需要深入理解理论细节的研究生。 2. 丰富的实例分析： 穿插了大量来自粒子物理和凝聚态物理的实际计算案例，增强了抽象理论的可操作性。 3. 清晰的物理图像： 强调场论中“场”与“粒子”的辩证关系，帮助读者摆脱经典观念的束缚。 4. 全面的参考资料： 附录部分包含了大量的群论基础、狄拉克代数和常用积分表格，极大地方便了自学和查阅。 本书的编写历时数年，汇集了作者数十年的教学经验与研究感悟，是物理学领域一本不可多得的、兼具深度与广度的经典教材和参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量给我留下了极为深刻的印象。在学术专著中，清晰的图表至关重要，而这本书在这方面做得非常出色。那些关于模式耦合、非线性吸收和四波混频过程的示意图，不仅色彩运用得当，而且信息密度适中，即使是第一次接触这些概念的读者，也能通过图示快速抓住核心要点。我尤其喜欢那些三维的电场分布图和光谱演化路径图，它们有效地帮助我理解了光在复杂光纤结构中传播时的动态行为。与一些内容翔实但图表质量粗糙的旧版专著相比，这本书体现了当代优秀出版物的风范。它的印刷质量非常高，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳，这在阅读技术深度如此之大的书籍时，是一个非常重要的加分项。总而言之，这是一本在视觉体验上也达到专业水准的科技读物。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我最初是被“十二五”国家重点图书出版规划项目这个名头吸引而购买的，毕竟出版方的背书意味着内容质量有了基本保障。作为一名偏向应用材料学的研究人员，我对理论部分的理解可能没有物理学背景的同行那么深刻，但我对书中关于光子晶体光纤的制造工艺和其独特的结构优势的介绍，感到非常满意。书中对不同类型光子晶体光纤（如空心纤和实芯纤）在特定波长窗口下的损耗特性和非线性阈值的对比分析，对我评估新材料用于光纤制造的可行性大有裨益。尤其值得称赞的是，作者在介绍完理论机制后，总能紧接着给出一些工程上的优化建议，比如如何通过精确控制包层孔径的比率来微调零色散波长，这种“知其所以然并知其所以然后该怎么做”的结构安排，对于工程应用人员来说，是极其宝贵的财富。这本书无疑是一本可以放在手边随时查阅的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本关于光子晶体光纤中超连续谱产生的书籍，我真的花了不少时间来仔细研读。说实话，我对这个领域的研究兴趣由来已久，尤其是近年来超连续谱技术在生物成像和光谱学等前沿领域的应用越来越广泛，所以我对这本书的期待值非常高。我特别关注了书中对非线性效应如何在外场调控下影响超连续谱带宽和形态的深入探讨。作者似乎非常擅长将复杂的理论模型以一种清晰易懂的方式呈现出来，这对我们这些希望将理论知识应用于实际器件设计的研究人员来说，简直是福音。我记得有几个章节详细分析了不同结构的光纤设计参数如何精确地控制白光输出的特性，这部分内容对我目前的实验工作提供了很多新的思路和指导方向。特别是关于如何抑制特定波段的峰值，以获得更平坦的频谱输出的论述，简直是教科书级别的精辟分析。总的来说，这本书的理论深度和工程实用性达到了一个很高的平衡点，绝对是光纤光学领域近期难得的佳作，我强烈推荐给所有从事非线性光学研究的同仁们。

评分☆☆☆☆☆

当我翻阅这本书时，我立刻察觉到作者在组织材料时的匠心独运。它似乎不仅仅是一本纯粹的理论手册，更像是一部引导读者进行系统化研究的路线图。书中对超连续谱产生研究的前沿热点和未来挑战的展望部分，让我对未来几年的研究方向有了更清晰的预判。作者没有回避当前技术面临的瓶颈，比如长波段超连续谱的效率瓶颈和高功率下的光纤损伤问题，并提出了几个富有建设性的解决思路，这显示了作者对该领域发展历程和未来走向的深刻洞察力。这种前瞻性的论述，对于正在规划博士课题或者寻找新的研究切入点的年轻学者来说，无疑是极具指导价值的。它不仅教会了我们如何解决已知的问题，更重要的是，它指明了哪些尚未被解决的问题值得我们投入精力去攻克。这本书的价值，已经超越了一本普通技术书籍的范畴，更像是一份行业内的“智慧地图”。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究高功率激光系统的稳定性问题，这本书虽然主题聚焦在超连续谱，但它对光纤内部光场传输特性的描述，对我理解激光束在复杂介质中的行为非常有启发。我最欣赏的是，书中没有停留在简单的数学推导，而是大量引入了实际的实验数据和对比分析，这让原本抽象的物理过程变得具象化了许多。比如，它对泵浦激光的脉冲形状、功率密度如何与光纤的弯曲应力耦合，并最终影响到光谱展宽效率的分析，简直是细致入微。我发现，书中对某些罕见的多模态效应在超连续谱形成中的作用的讨论，是我在其他主流教材中很少见到的角度。这表明作者的研究视野非常开阔，触及到了领域内一些尚未完全被主流文献关注到的细微之处。阅读过程中，我感觉就像是跟一位经验丰富的老前辈在进行一对一的学术交流，不仅学到了知识，更重要的是被激发了对现有认知进行挑战的勇气。这本书的阅读体验，绝对是令人耳目一新的。