Основы волноводной фотоники. Учебное пособие для вузов

Введение
1.Введение в электромагнитную теорию света
1.1.Уравнения Максвелла
1.2.Волновое уравнение
1.3.Граничные условия для диэлектрических сред
1.4.Уравнения Максвелла в комплексном виде.
Волновое уравнение.
Волновое сопротивление среды. Интенсивность
монохроматических электромагнитных волн
1.5.Классы волн. Их поведение на разделе двух
оптических сред
1.6.Полное внутреннее отражение. Затухающие
поля. Смещение Гуса - Генхена
Контрольные вопросы
2.Физические основы распространения света по
пленочным волноводам
2.1.Оптический пленочный волновод. Моды пленки
2.2.Слабонаправляющий пленочный волновод
2.3.Симметричный пленочный волновод
2.4.Элемент связи призма - пленка
2.5.Прямоугольные волноводы
2.6.Направленный ответвитель
Контрольные вопросы
3.Электрооптическая модуляция и коммутация
лазерного излучения
3.1.Электрооптический эффект
3.2.Расчет изменения показателей преломления на
примере электрооптического эффекта в KDP
кристалле
3.3.Фазовая модуляция
3.4.Интегрально-оптические модуляторы
интерференционного типа
3.5.Оптическая коммутация на связанных
волноводах под управлением напряжения
Контрольные вопросы
4.Акустооптическая модуляция и коммутация
лазерного излучения
4.1.Акустооптический эффект
4.2.Акустооптические модуляторы
4.3.Дефлекторы и переключатели оптических
пучков, основанные на использовании дифракции
Брэгга
Контрольные вопросы
5.Электроабсорбционная модуляция и
детектирование лазерного излучения
5.1.Электропоглощение
5.2.Электроабсорбционные модуляторы и
детекторы оптического излучения
Контрольные вопросы
6.Оптические цилиндрические волноводы
6.1.Оптические волокна со ступенчатым профилем
показателя преломления
6.2.Слабо направляющие волокна
6.3.Градиентные волокна
Контрольные вопросы
7.Взаимодействия света с материалом волновода
7.1.Комплексный показатель преломления
7.2.Классическая линейная осцилляторная модель
среды. Формула Селмейера
7.3.Потери при распространении света в среде
7.4.Групповая скорость. Групповой показатель
преломления. Материальная дисперсия
Контрольные вопросы
8.Классификация оптических волокон по дисперсии
8.1.Виды дисперсии в оптическом волокне
8.2.Модовая дисперсия в оптическом волокне со
ступенчатым профилем показателя преломления
8.3.Модовая дисперсия в оптическом волокне с
градиентным профилем показателя преломления
8.4.Хроматическая дисперсия. Разновидности
одномодовых оптических волокон по МСЭ-Т
Контрольные вопросы
9.Физические основы распространения оптических
импульсов по одномодовому волокну
9.1.Влияние хроматической дисперсии волокна на
распространение гауссова импульса
9.2.Полоса пропускания одномодового волоконно-
оптического тракта
9.3.Влияние поляризационной модовой дисперсии
волокна на распространение импульса
Контрольные вопросы
10.Волноводные оптические демультиплексоры
10.1.Оптические демультиплексоры на основе
интерферометра Маха - Цандера
10.2.Волноводно-дифракционные решетки
10.3.Волоконные брэгговские решетки
Контрольные вопросы
Заключение
Приложение 1. Уравнение связанных мод
Решение уравнений связанных мод
Приложение 2. Оптический 2x2 направленный
ответвитель
Приложение 3. Импульс Гаусса и его спектр
Приложение 4. Математическое обоснование
искажения гауссова импульса в дисперсионной
среде
Приложение 5. Характеристики волокон по
Рекомендации G.652 [28]
Приложение 6. Характеристики волокон по
Рекомендации G.653 [29]
Приложение 7. Характеристики волокон по
Рекомендации G.654 [30]
Приложение 8. Характеристики волокон по
Рекомендации G.655 [31]
Приложение 9. Характеристики волокон по
Рекомендации G.656 [32]
Приложение 10. Характеристики волокон по
Рекомендации G.657 [33]
Список литературы