啁啾脈衝在光縴中的傳輸 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄭宏軍，黎昕，白成林 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 啁啾脈衝
• 非綫性光學
• 光縴色散
• 脈衝壓縮
• 超短脈衝
• 光縴激光器
• 光信號處理
• 光縴器件
• 光學傳輸

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030563514

版次：31

商品編碼：12292249

包裝：精裝

叢書名： 光學與光子學叢書

開本：32開

齣版時間：2018-01-01

頁數：196

正文語種：中文

內容簡介

　　脈衝及其傳輸的性能研究是激光、光電子及光通信領域的永恒話題，其應用廣泛。本書闡述瞭光縴通信係統中的關鍵光電子器件基礎、不同光縴的傳輸係統特性，分析瞭脈衝傳輸理論基礎與數值計算方法，利用數值計算和實驗研究瞭啁啾光脈衝在不同光縴通信係統中的綫性和非綫性傳輸特性。本書內容主要包括啁啾脈衝在標準單模光縴係統、綫性色散平坦光縴係統、凸形和凹形色散平坦光縴係統、色散離散漸減光縴係統、變參量光縴係統、雙摺射光縴係統、拉曼放大光縴係統中的傳輸特性；同時實驗研究瞭模分復用前沿領域中新型少模光縴、新型模分復用器及其模式傳輸係統的性能。

目錄

前言

第1章 緒論
1.1 脈衝傳輸若乾關鍵技術的國內外研究現狀
1.2 啁啾脈衝傳輸若乾關鍵技術研究中存在的主要問題
1.3 光縴通信係統與脈衝傳輸理論
1.3.1 光縴通信係統中的關鍵光電子器件基礎
1.3.2 光縴的基本特性
1.3.3 脈衝的基本傳輸方程
1.3.4 脈衝傳輸的數值計算方法
1.4 本章小結
參考文獻

第2章 啁啾脈衝實驗測量原理與啁啾脈衝自相關特性
2.1 頻率分辨光學門技術原理
2.1.1 二次諧波-頻率分辨光學門脈衝分析儀的數據測量
2.1.2 強度自相關麯綫和自相關頻譜麯綫
2.1.3 波形和相位恢復算法的實現
2.2 啁啾脈衝自相關特性及其受噪聲的影響
2.2.1 啁啾脈衝的自相關特性麯綫隨m和|C|的變化
2.2.2 脈衝噪聲對超高斯脈衝及其自相關特性的影響
2.2.3 儀器隨機噪聲對超高斯脈衝自相關特性的影響
2.2.4 濾除隨機噪聲方法的應用實驗
2.3 本章小結
參考文獻

第3章 啁啾脈衝的綫性傳輸研究
3.1 啁啾脈衝的綫性傳輸實驗與理論分析
3.1.1 脈衝傳輸前的實驗測量
3.1.2 實驗測量分析方法
3.1.3 脈衝傳輸前的實驗測量分析
3.1.4 脈衝綫性傳輸後的實驗測量分析
3.1.5 高斯脈衝綫性傳輸理論
3.1.6 脈衝綫性傳輸的數值分析與討論
3.2 啁啾雙麯正割脈衝的綫性傳輸
3.2.1 綫性啁啾雙麯正割脈衝的特性參量
3.2.2 雙麯正割脈衝綫性傳輸的數學模型
3.2.3 雙麯正割脈衝綫性傳輸的特性
3.3 啁啾指數脈衝的綫性傳輸
3.3.1 啁啾指數脈衝的特性
3.3.2 初始綫性啁啾指數脈衝的綫性傳輸特性
3.3.3 初始非綫性啁啾對脈衝時域波形的影響
3.4 本章小結
參考文獻

第4章 啁啾脈衝在標準單模光縴通信係統中的非綫性傳輸研究
4.1 啁啾脈衝演化成孤子的實驗研究
4.1.1 實驗裝置
4.1.2 實驗結果與分析
4.1.3 討論
4.2 啁啾孤子演化和傳輸的數值分析
4.2.1 輸入脈衝特性
4.2.2 啁啾孤子的演化形成
4.2.3 啁啾孤子的傳輸特性
4.3 啁啾指數脈衝的非綫性傳輸特性
4.3.1 指數脈衝非綫性傳輸的數學模型
4.3.2 A=1時指數脈衝的非綫性傳輸特性
4.3.3 A=2時指數脈衝的非綫性傳輸特性
4.4 本章小結
參考文獻

第5章 啁啾脈衝在特種光縴通信係統中傳輸特性的研究
5.1 啁啾脈衝在色散平坦光縴正常色散區的傳輸特性
5.1.1 實驗裝置
5.1.2 實驗結果與分析
5.1.3 討論與結論
5.2 色散離散漸減光縴中的啁啾脈衝壓縮
5.2.1 輸入光脈衝的特性實驗測量
5.2.2 脈衝壓縮的時域特性數值計算與實驗測量分析
5.2.3 討論與總結
5.3 啁啾光脈衝在變參量係統中傳輸特性的研究
5.3.1 理論模型
5.3.2 數值研究
5.3.3 討論與小結
5.4 啁啾脈衝的碰撞特性
5.4.1 雙摺射光縴中孤子碰撞的理論模型
5.4.2 初始綫性啁啾對孤子碰撞特性的影響
5.4.3 討論與小結
5.5 本章小結
參考文獻

第6章 啁啾脈衝的超連續譜
6.1 啁啾脈衝在凸形色散平坦光縴中的超連續譜
6.1.1 凸形色散平坦光縴中産生超連續譜的理論模型
6.1.2 凸形色散平坦光縴中的超連續譜數值計算與分析
6.2 啁啾脈衝在凹形色散平坦光縴中的超連續譜
6.2.1 凹形色散平坦光縴中産生超連續譜的理論模型
6.2.2 凹形色散平坦光縴中的超連續譜數值計算與分析
6.3 本章小結
參考文獻

第7章 啁啾脈衝拉曼放大及其增益係數測量
7.1 啁啾脈衝在拉曼放大係統中的傳輸特性
7.1.1 拉曼放大的實驗裝置
7.1.2 拉曼放大的實驗結果與討論
7.1.3 拉曼放大的數值計算與分析
7.1.4 討論與結論
7.2 啁啾脈衝在拉曼放大係統中的增益係數測量
7.2.1 拉曼放大的係數測量原理
7.2.2 拉曼增益係數的實驗測量
7.2.3 計算討論與結論
7.3 本章小結
參考文獻

第8章 新型少模光縴、少模復用器及少模脈衝傳輸
8.1 少模光縴和少模復用器
8.1.1 少模光縴的結構與特性
8.1.2 少模模分復用器的結構與特性
8.2 少模光縴係統中的模擬信號傳輸
8.2.1 少模光縴係統中的模擬傳輸實驗裝置
8.2.2 實驗結果與討論
8.3 少模光縴係統網絡中的數字脈衝傳輸
8.3.1 少模光縴係統網絡中的數字傳輸實驗裝置
8.3.2 少模數字脈衝傳輸特性的實驗測量與分析
8.4 本章小結
參考文獻

物理世界的無形之舞：探索光子傳遞的奧秘 在浩瀚的物理學殿堂中，能量的傳遞始終是人類探索和理解的核心課題之一。從原始火焰的點燃，到電磁波的發現，再到今日光縴通信的飛速發展，我們對能量傳遞方式的認知不斷深化，也在不斷地突破技術的邊界。本書，並非直接講述某個特定命名為“啁啾脈衝在光縴中的傳輸”的書籍內容，而是旨在為讀者鋪展一個更為廣闊的物理學畫捲，從基礎原理齣發，深入淺齣地揭示能量，特彆是以光子形式存在的能量，在介質中傳播的深刻機製，以及這些機製如何在現代通信和科學研究中發揮至關重要的作用。 我們將從最基本的物理概念入手，例如能量守恒定律、動量守恒定律，這些物理學的基石，是如何貫穿於一切能量傳遞過程中的。理解瞭這些普適性的規律，我們纔能更好地把握更為復雜的現象。接著，我們會將目光聚焦於電磁波，特彆是可見光和近紅外光的性質。光，作為一種同時具有波粒二象性的基本粒子——光子的載體，其傳播特性是理解後續內容的關鍵。我們將詳細闡述光的傳播模型，包括波動光學中的衍射、乾涉等現象，以及粒子光學中的光子概念。通過這些基礎的介紹，讀者將對光的本質及其在空間中傳播的能力有一個清晰的認識。 隨之，我們將深入探討能量在介質中傳播的動力學過程。當能量，以光的形式，進入到某種介質中時，它不再是自由自在地穿梭。介質的構成、粒子的排列、以及它們與光子的相互作用，都會極大地影響光的傳播路徑和速度。我們將詳細介紹介質的摺射率概念，它是衡量光在介質中傳播速度減緩程度的關鍵參數。通過對不同介質（如真空、空氣、水、玻璃以及更為復雜的材料）的摺射率進行分析，我們將揭示為何光在不同環境下錶現齣不同的傳播行為。 在此基礎上，我們將引齣“非綫性光學”這一迷人的領域。在低強度光的作用下，許多材料錶現齣綫性響應，即光的傳播特性與光的強度無關。然而，當光強的強度達到一定閾值時，介質的響應將變得非綫性，光的傳播行為將發生顯著的變化。我們將探討幾種主要的非綫性光學效應，例如二次諧波産生、三次諧波産生、自聚焦、自相位調製等。這些效應的發生，意味著光與介質之間的相互作用變得更加復雜，光本身的行為也會受到其強度的影響，從而産生許多新穎的光學現象。 例如，自聚焦效應，當光束強度在中心區域較高時，會引起介質摺射率在中心區域增大，從而使得光束嚮中心聚集，形成一種“自我聚焦”的現象。這種現象在光縴通信中具有重要的意義，它能夠幫助維持光束的形狀，減緩其發散。而自相位調製，則會改變光的相位，從而導緻光脈衝頻譜的展寬。理解這些非綫性效應，是理解光在某些特殊介質中（如光縴）傳播時所麵臨的復雜性的基礎。 隨後，我們將把目光投嚮“光縴”這一現代信息傳輸的基石。光縴，作為一種特殊設計的介質，其核心在於能夠引導和傳輸光信號，實現遠距離、高帶寬的信息傳遞。我們將詳細介紹光縴的結構，包括縴芯和包層，以及它們為何能夠實現全反射，從而將光束束縛在縴芯內傳播。我們將討論光縴的幾種基本傳輸模式，例如單模光縴和多模光縴，以及它們在傳輸性能上的差異。 在光縴的語境下，我們將重新審視之前討論的非綫性光學效應。光縴中高強度的光束，尤其是在傳輸短脈衝時，很容易引發各種非綫性效應。這些非綫性效應，既可能是有益的，能夠幫助改善信號傳輸質量，例如通過非綫性效應産生的“孤子”可以在一定條件下剋服色散效應，實現無失真的長距離傳輸；也可能是有害的，例如自相位調製會引起頻譜展寬，可能導緻信號失真。 本書將重點關注這些在光縴中由光脈衝引起的復雜現象。我們將探討色散效應，包括材料色散和波導色散，它們會導緻不同頻率的光以不同的速度傳播，從而導緻脈衝的展寬。然後，我們將深入分析非綫性效應如何與色散效應相互作用，從而産生更加豐富和復雜的動力學行為。例如，我們將介紹“光孤子”的概念，它們是色散和非綫性效應相互平衡而形成的特殊光脈衝，能夠在光縴中以穩定的形式傳播很遠的距離。 此外，我們還將探討光縴中其他可能齣現的非綫性現象，例如拉曼散射和斯托剋斯散射，這些現象會影響光信號的能量分布，並可能引入噪聲。我們將討論如何通過優化光縴的設計、選擇閤適的光源、以及采用先進的信號處理技術來抑製這些不利的非綫性效應，同時最大限度地利用非綫性效應的優勢。 最後，本書將展望光縴技術在未來科學研究和技術應用中的發展前景。從超快激光技術、高密度數據存儲，到量子通信、生物成像等領域，光縴及其相關的光學原理都將發揮越來越重要的作用。我們將探討當前光縴通信麵臨的挑戰，例如如何進一步提高傳輸速率、降低傳輸損耗、以及開發新型的光縴材料和器件。 通過對光在介質中傳播的物理機製進行由淺入深的剖析，本書旨在為讀者建立一個紮實的理論基礎，幫助他們理解光縴通信等現代技術背後的科學原理。我們將強調理論與實踐的結閤，通過清晰的闡述和可能的概念性圖示（盡管此處無法直接呈現），幫助讀者構建起對這一復雜而迷人的物理世界的直觀認識。本書緻力於激發讀者對光學的興趣，鼓勵他們進一步探索這個充滿無限可能的研究領域。

評分☆☆☆☆☆

光縴通信，是現代信息社會的重要基石。而“啁啾脈衝”，這個詞匯，仿佛為這條信息傳輸的“高速公路”增添瞭新的維度。我之所以對這本書産生興趣，是因為它所點齣的“啁啾”特性，讓我覺得不僅僅是在傳輸信息，更是在以一種巧妙的方式，對信息本身進行“加工”和“優化”。我猜想，這本書可能會深入探討如何利用“啁啾”效應來壓縮光脈衝的能量，從而提高信息傳輸的密度，或者是在保證信號完整性的前提下，實現更快的傳輸速率。同時，我也對“在光縴中的傳輸”這一部分內容充滿瞭好奇。光縴環境的復雜性是眾所周知的，各種損耗和失真無時無刻不在考驗著信號的質量。我希望這本書能夠為我揭示，這種特殊的“啁啾”脈衝是如何剋服這些挑戰，如何與光縴介質進行互動，最終實現高效、可靠的傳輸。這本書的名字，讓我想象著一段關於光信號的“變形記”，以及它們在黑暗的管道中，經曆著一場關於速度與精度的奇妙旅程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就充滿瞭詩意與科技感，"啁啾脈衝在光縴中的傳輸"——光是這幾個字，就足以勾起我對未知的好奇心。想象一下，那些微小的、如同鳥兒歌唱般跳躍的光信號，如何在縴細的光纜中奔跑，傳遞著我們世界的訊息。我腦海中勾勒齣的畫麵是，在實驗室裏，工程師們如同技藝精湛的樂師，用精密的儀器調試著光信號的每一個“音符”，讓它們精準、高效地抵達目的地。我尤其想知道，所謂的“啁啾”究竟是如何被利用的？是像音樂中的漸強漸弱，還是像變奏麯那樣，賦予瞭脈衝獨特的生命力？在光縴這個無聲的宇宙中，這些脈衝又會經曆怎樣的“旅程”？是穿越黑暗，還是在某種神奇的“介質”中被引導？這本書的題目讓我聯想到物理學中那些深邃的理論，又帶著一絲浪漫主義的色彩，仿佛是科學與藝術的完美結閤。我期待著這本書能夠為我揭示其中的奧秘，讓我對信息傳輸的本質有一個更深層次的理解，不僅僅是數據的堆砌，更是能量在空間的流動，是信息的生命軌跡。

評分☆☆☆☆☆

我對於這本書的興趣，更多的是源於它所暗示的技術前沿性。在如今這個信息爆炸的時代，數據傳輸的速度和效率直接關係到我們生活的方方麵麵，從互聯網的暢通無阻，到通信的實時性，再到未來虛擬現實的沉浸感。而“光縴傳輸”無疑是當前最主流、最有潛力的技術之一。然而，“啁啾脈衝”這個詞匯，就帶齣瞭一個我不太熟悉的領域。它是否意味著比傳統的光脈衝傳輸方式更加高效？是否解決瞭某些瓶頸問題？我猜想，這本書可能會深入探討一些關於光脈衝的特性，例如其頻譜的展寬、時間域的壓縮與拉伸等等。或許，它會解釋如何通過巧妙地控製這些“啁啾”效應，來提高信息編碼的密度，或者減少信號在傳輸過程中的損耗和失真。我希望這本書能夠用一種相對易懂的方式，將復雜的物理原理和工程實現解釋清楚，讓我這個非專業人士也能領略到其中的精妙之處。想象一下，將這些“啁啾脈衝”比作精心設計的“信使”，它們帶著信息，穿梭在光縴的“高速公路”上，而作者正是這個“高速公路”的設計者和管理者，嚮我們展示其背後的邏輯和智慧。

評分☆☆☆☆☆

“啁啾脈衝在光縴中的傳輸”——這個書名本身就帶有一種科學的嚴謹和對未知領域探索的勇氣。我腦海裏立刻浮現齣那些充滿挑戰的研究場景，以及那些默默付齣的科學傢和工程師們。我猜測，這本書很可能是在探討如何利用非綫性光學效應來産生和操控具有特定啁啾特性的光脈衝，並將其應用於光縴通信係統中。或許，書中會詳細闡述各種啁啾脈衝的生成技術，例如利用飛秒激光器的非綫性效應，或者通過特定的光縴器件來實現。同時，我也對它在光縴中的傳輸過程非常感興趣。光縴本身就是一個復雜的傳輸介質，信號在其中會受到多種因素的影響，例如色散、非綫性效應等等。我希望這本書能夠深入剖析“啁啾”脈衝是如何在這些復雜環境中保持其特性的，或者如何通過設計閤適的傳輸方案來優化其傳輸性能。這本書給我一種感覺，它是在講述一個關於“如何讓光信號跑得更快、更穩、更遠”的精彩故事。

評分☆☆☆☆☆

讀到這本書名，我立刻聯想到的是那種精巧的機械裝置，或者是一種復雜而優雅的數學模型。光縴作為信息的載體，而“脈衝”則是信息的載體單位，這已經是一個比較直觀的聯想。但“啁啾”二字，就如同在平靜的水麵上投下瞭一顆石子，激起瞭層層漣漪，讓我對書中內容産生瞭更深的探究欲望。它是否與光學信號的頻率變化有關？還是說，它是一種特殊的編碼方式，旨在提高信息傳輸的魯棒性？我甚至開始構思，如果將這種“啁啾”的特性比喻成音樂的節奏和鏇律，那麼在光縴中傳輸的，就是一段段經過精心編排的“光之交響麯”。我期待書中能夠詳細介紹這種“啁啾”脈衝的産生原理，如何在光縴中進行精確的控製和引導，以及它在實際應用中能夠帶來的優勢，比如更高的帶寬、更低的誤碼率，甚至是在長距離傳輸中剋服色散和非綫性效應的能力。這本書聽起來就像是一扇通往通信技術核心的窗戶，讓我有機會一窺其究竟。