Физические основы волоконной оптики, конспект лекций, Глущенко А.Г., Головкина М.В., 2009

Физические основы волоконной оптики, Конспект лекций, Глущенко А.Г., Головкина М.В., 2009.
 
  Книга представляет собой курс лекций по дисциплине  "Физические основы волоконной оптики". В книге достаточно полно на высоком физико-математическом уровне изложены вопросы, относящиеся к особенностям распространения света в оптических волокнах, рассмотрены физические механизмы возникновения различных видов дисперсии и потерь в оптических волокнах. Рассмотрены физические принципы действия полупроводниковых светоизлучающих диодов и лазеров. Для студентов ВУЗов, изучающих вопросы оптической связи, а также для инженерно-технических работников.



Законы отражения и преломления.
В данном разделе мы будем пользоваться понятиями геометрической оптики. Для описания распространения света геометрическая оптика оперирует понятием луча. В случае однородной изотропной среды луч есть прямая, указывающая на правление распространения света. С точки зрения распространения плоской однородной волны, луч является нормалью к волновой поверхности.

Из геометрической оптики известны законы отражения и преломления света (или закон Снеллиуса). С точки зрения электродинамики они являются следствиями уравнений Максвелла.

СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений и обозначений
Введение
Лекция 1
Тема 1. Введение в предмет. Уравнения Максвелла в комплексной форме
1.1. Введение. Особенности ВОЛС
1.2. Уравнения Максвелла
1.3. Уравнения Максвелла в комплексной форме
1.4. Комплексная диэлектрическая проницаемость
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 2
Тема 2. Волновые уравнения в комплексной форме, фазовая и групповая скорость
2.1. Волновые уравнения в комплексной форме
2.2. Волновое сопротивление
2.3. Групповая скорость
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 3
Тема 3. Отражение и прохождение света через границу раздела двух сред
3.1. Законы отражения и преломления
3.2. Нормальное падение на границу раздела
3.3. Наклонное падение. Формулы Френеля
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 4
Тема 4. Распространение света в неоднородных средах. Гауссовы пучки
4.1. Уравнение эйконала
4.2. Распространение лазерных пучков
4.3. Гауссовы пучки в однородной среде
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 5
Тема 5. Гауссовы пучки в различных средах
5.1. Гауссов пучок в линзоподобной среде. Лучевые матрицы
5.2. Фокусировка гауссова пучка линзоподобной средой.
5.3. Моды гауссова пучка
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 6
Тема 6. Распространение волн в направляющих структурах
6.3. Волны в неоднородной среде. Классификация волн
6.4. Плоский металлический волновод
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 7
Тема 7. Плоский диэлектрический волновод
7.1. Поведение мод при изменении частоты
7.2. Плоский диэлекрический волновод
7.3. Поведение мод при изменении частоты. Критические частоты
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 8
Тема 8. Оптические волокна
8.1. Типы оптических волокон
8.2. Ступенчатое волокно. Числовая апертура
8.3. Градиентное волокно. Числовая апертура
8.4. Мощность, вводимая в волокно
8.5. Траектория световых лучей
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 9
Тема 9. Решения уравнений Максвелла для оптического волокна. Число мод в оптическом волокне.
9.1. Моды распространения в оптическом волокне. Формулы для полей
9.2. Количество мод в многомодовом волокне
9.3. Параметры оптических волокон
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 10
Тема 10. Влияние межмодовой и материальной дисперсии на распространение сигнала
10.1. Межмодовая дисперсия в ступенчатом волокне
10.2. Межмодовая дисперсия в градиентном волокне
10.3. Материальная дисперсия
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 11
Тема 11. Учет совместного влияния различных видов дисперсии
11.1. Расчет материальной дисперсии в объемной среде
11.2. Хроматическая дисперсия
11.3. Совместное влияние межмодовой и хроматической дисперсии
11.4. Поляризационная модовая дисперсия
11.5. Компенсация дисперсии
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 12
Тема 12. Затухание в волокне.
12.1. Потери в оптических волокнах
12.2. Оптимальная длина волны для кварцевого оптического волокна. Потенциальные ресурсы оптического волокна
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 13
Тема 13. Источники излучения для оптической связи. Излучение света в p-n – переходе.
13.1. Источники излучения
13.2. Собственные и примесные полупроводники
13.3. p-n-переход
13.4. Инжекционная люминесценция
13.5. Спектры рекомбинационного излучения
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 14
Тема 14. Эффективность излучения света в p-n - переходе
14.1. Прямозонные и непрямозонные полупроводники.
14.2. Внутренняя квантовая эффективность
14.3. Внешняя квантовая эффективность
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 15
Тема 15. Светоизлучающие диоды для оптической связи
15.1. Светоизлучающие диоды для оптической связи
15.2. Использование гетероструктур в светодиодах
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 16
Тема 16. Принципы работы лазера
16.1. Основные элементы лазера
16.2. Резонатор Фабри-Перо
16.3. Усиливающая среда. Инверсия населенностей
16.4. Условие самовозбуждения
16.5. Ширина спектральной линии
Выводы
Вопросы и задачи
Лекция 17
Тема 17. Полупроводниковые лазеры
17.1. Особенности полупроводниковых лазеров
17.2. Условие создания инверсии населенностей в p-n-переходе. Вырожденные полупроводники
17.3. Характеристики полупроводниковых лазеров
Выводы
Вопросы и задачи
Заключение
Ответы на вопросы и задачи
Литература
Глоссарий.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Физические основы волоконной оптики, конспект лекций, Глущенко А.Г., Головкина М.В., 2009 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать файл № 1 - pdf
Скачать файл № 2 - doc
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать книгу Физические основы волоконной оптики, Конспект лекций, Глущенко А.Г., Головкина М.В., 2009 - doc - Яндекс.Диск.

Скачать книгу Физические основы волоконной оптики, Конспект лекций, Глущенко А.Г., Головкина М.В., 2009 - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Глущенко :: Головкина