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《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》介绍了如何利用MATLAB来仿真高等光学中两个举足轻重的研究方向——光波导和激光中的一系列理论模型。读者通过这些仿真过程和结果能够进一步加深对光波导和激光的理解和应用。《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》可作为高等院校光学、光学工程、光信息科学技术、电子科学技术等有关专业本科生和研究生的教材，也可供相应专业的教师和科技工作者参考。

目录

第1 章光的电磁理论基础

1.1 麦克斯韦电磁理论

1.1.1 麦克斯韦方程组

1.1.2 边界条件

1.1.3 时谐电磁场

1.1.4 电磁场的波动方程

1.2 平面波和叠加原理

1.2.1 平面波

1.2.2 叠加原理

1.3 微分算子

1.3.1 时间微分算子

1.3.2 空间微分算子

1.4 坡印廷矢量

1.4.1 真空中的坡印廷矢量

1.4.2 非传导各向同性介质中的坡印廷矢量

1.5 平面光波在电介质表面的反射和折射

1.5.1 电矢量平行入射面

1.5.2 电矢量垂直入射面

1.5.3 菲涅耳公式

1.5.4 反射率和透射率

1.6 光波由光疏介质进入光密介质

1.6.1 反射率、透射率变化

1.6.2 布鲁斯特角

1.6.3 相位变化

1.7 光波由光密介质进入光疏介质

1.7.1 反射率、透射率变化

1.7.2 全反射

1.7.3 相位变化

1.7.4 倏逝波

1.8 MATLAB 预备技能与技巧

1.8.1 向量及其操作

1.8.2 MATLAB 基本作图

1.9 习题

第2 章理想平板介质光波导中的光传播特性及仿真

2.1 平板介质光波导一般概念

2.2 平板光波导分析的射线法

2.2.1 振幅反射率和附加相移

2.2.2 特征方程

2.3 平板光波导中的TE模

2.3.1 TE模的电磁理论求解

2.3.2 TE模的特征方程和截止条件

2.3.3 TE模特征方程的MATLAB图解

2.3.4 TE模特征方程的MATLAB数值求解

2.3.5 非对称平板光波导和对称平板光波导

2.3.6 TE模的截止波长

2.3.7 TE模场分布的MATLAB图示

2.3.8 TE模的模式数

2.3.9 TE模的传播功率

2.3.10 模式特性

2.3.11 归一化传播常数

2.4 平板光波导中的TM模

2.4.1 TM模的电磁理论求解

2.4.2 TM模的特征方程

2.4.3 TM模的截止波长

2.4.4 TM模的传播功率

2.5 MATLAB预备技能与技巧

2.5.1 MATLAB的脚本和函数

2.5.2 函数的函数

2.5.3 方程求根的MATLAB数值解法

2.5.4 方程求根的MATLAB符号解法

2.6 习题

第3 章光纤中的光传播特性及仿真

3.1 光纤的诞生和光纤通信

3.2 光纤的一般概念

3.2.1 光纤和光缆

3.2.2 光纤的种类

3.2.3 光纤的制造

3.2.4 光纤的损耗

3.2.5 光纤传输的优点

3.3 光纤的参数定义

3.3.1 基本特性参数

3.3.2 归一化频率

3.3.3 归一化横向相位参数和归一化横向衰减参数

3.3.4 有效折射率

3.3.5 归一化相位常数

3.3.6 截止波长

3.4 光纤波导的电磁理论解法

3.4.1 柱坐标系亥姆霍兹方程和Bessel函数

3.4.2 光纤中的电磁场分量矢量解

3.4.3 矢量解的特征方程

3.4.4 导波模的分类和特征方程

3.5 光纤中的线性偏振模式LPlm

3.5.1 LP模的简并及其特征方程

3.5.2 LP模的截止条件

3.5.3 LP模归一化截止频率的数值求解

3.6 阶跃型折射率光纤中的模式容量和光功率分布

3.6.1 阶跃型折射率光纤中LP模的模式容量

3.6.2 阶跃型折射率光纤中LP模的光功率

3.7 单模光纤特性分析

3.7.1 单模光纤的特征方程及其MATLAB数值求解

3.7.2 单模光纤的一维模场分布

3.7.3 单模光纤的二维模场分布

3.7.4 单模光纤的三维模场分布及动画演示

3.7.5 单模光纤的归一化相位常数

3.7.6 单模光纤的光功率填充因子

3.7.7 单模光纤的模场直径（模场半径）

3.7.8 光纤中模场的高斯模型近似

3.8 多模光纤特性分析

3.8.1 多模光纤的特征方程及其MATLAB数值求解

3.8.2 多模光纤模式的二维光场分布

3.8.3 多模光纤模式的三维光场分布及动画演示

3.9 MATLAB预备技能与技巧

3.9.1 Bessel函数及其特性

3.9.2 MATLAB的三维曲线作图

3.9.3 MATLAB的三维曲面作图

3.9.4 MATLAB的动画制作

3.10 习题

第4 章高斯光束和光纤耦合

4.1 高斯光束及其传播

4.1.1 高斯光束的基本性质

4.1.2 高斯光束的复参数表示和ABCD定律

4.1.3 高斯光束通过复杂光学系统的变换

4.1.4 高斯光束通过薄透镜的变换

4.1.5 高斯光束的聚焦

4.2 光纤端面的辐射场

4.2.1 夫朗和费区域的辐射场

4.2.2 高斯孔径光束的辐射场

4.2.3 试验确定参数ka及V的值

4.3 光纤的光功率发射和耦合

4.3.1 光源的输出方向图

4.3.2 光源耦合进多模光纤的光功率计算

4.3.3 LED与单模光纤的光功率耦合

4.4 光纤与光纤的连接及其光功率损耗

4.4.1 多模光纤连接的光功率损耗

4.4.2 单模光纤连接的光功率损耗

4.5 MATLAB预备技能与技巧

4.5.1 数值积分和符号积分的基本概念

4.5.2 积分的MATLAB符号计算

4.5.3 积分的MATLAB数值计算

4.6 习题

第5 章激光原理及仿真

5.1 激光发展简介

5.2 辐射与物质的相互作用

5.2.1 吸收、反射、透过率及系数

5.2.2 热辐射现象

5.2.3 黑体辐射的规律

5.2.4 普朗克公式和能量量子化假设

5.2.5 玻尔兹曼分布

5.3 自发辐射、受激辐射和受激吸收

5.3.1 自发辐射

5.3.2 受激辐射

5.3.3 受激吸收

5.3.4 爱因斯坦关系式

5.4 吸收与光学增益

5.4.1 原子线形

5.4.2 受激吸收

5.5 激光器的基本构成和激光的模式

5.5.1 激光器的基本构成

5.5.2 激光的模式

5.6 激光速率方程

5.6.1 三能级系统的速率方程

5.6.2 四能级系统的速率方程

5.7 激光调Q 技术

5.7.1 激光调Q 原理

5.7.2 声光调Q

5.7.3 被动调Q

5.8 激光二极管抽运的被动调Q 微晶片激光器仿真

5.8.1 被动调Q 耦合速率方程组

5.8.2 被动调Q 耦合速率方程组数值仿真

5.9 MATLAB预备技能与技巧

5.9.1 微分方程的概念

5.9.2 常微分方程的数值解法（初值问题）

5.9.3 欧拉法

5.9.4 龙格–库塔法

5.9.5 MATLAB中的常微分方程初值问题求解

5.9.6 MATLAB中的ode求解函数

5.9.7 高阶常微分方程（组）的MATLAB数值求解

5.10 习题

第6 章高功率双包层光纤激光器及仿真

6.1 双包层光纤激光器概述

6.1.1 光纤激光器发展历史

6.1.2 双包层光纤的结构

6.1.3 双包层光纤激光器和其他激光器比较

6.2 端面抽运的掺Yb双包层光纤激光器的基本理论及仿真

6.2.1 端面抽运方式

6.2.2 Yb离子的能级结构和光谱特性

6.2.3 速率方程和公式推导

6.2.4 端面抽运高功率双包层光纤激光器的数值仿真

6.3 侧面抽运的双包层光纤激光器及其仿真

6.3.1 侧面抽运的耦合方式

6.3.2 多点侧面抽运的光纤激光器理论模型

6.3.3 多点侧面抽运高功率双包层光纤激光器的数值仿真

6.4 MATLAB预备技能与技巧

6.4.1 常微分方程的边值问题概述

6.4.2 边值问题数值解法

6.4.3 利用MATLAB求解边值问题示例

6.5 习题

MATLAB函数名与关键词索引

术语索引

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书籍介绍

《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》介绍了如何利用MATLAB来仿真高等光学中两个举足轻重的研究方向——光波导和激光中的一系列理论模型。读者通过这些仿真过程和结果能够进一步加深对光波导和激光的理解和应用。《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》可作为高等院校光学、光学工程、光信息科学技术、电子科学技术等有关专业本科生和研究生的教材，也可供相应专业的教师和科技工作者参考。

• 作者： 的云 发布时间：2020-02-12 23:46:34

  逻辑非常清楚，案例对比理解轻松，可以快速形成人像摆姿认识的一本书

• 作者： Paranoid 发布时间：2024-03-24 16:57:07

  比较系统的讲了包装设计的一些基本概念和流程。作为入门，可以读一读。对于提高设计水平，作用有限。

• 作者： 长歌 发布时间：2023-05-26 15:57:38

  送给朋友的，他说太及时了，之前发作期的时候走了不少弯路，遭了很多罪，去看医生也没办法把所有想问的问题都了解得非常详细，这本书给他帮了很大的忙。

• 作者： 寻拙 发布时间：2024-04-14 00:42:01

  偏爱敦煌。永远满星。

• 作者： 馋灯懒鱼 发布时间：2009-02-05 12:43:49

  一直研究，没有完的时候。。。

• 作者： Hhhang 发布时间：2014-07-16 20:32:05

  内封的画很棒，色彩明艳。内容倒很一般。

• 无事乱翻书 人生好时节

  作者：我唱啦啦啦是我 发布时间：2014-05-18 15:24:48

         唐宁有一个书架叫阅读，多么有意思，我从一面书架中选了一本最薄最不有名的书，只不过觉得它轻松简单，毫无阅读的野心，也只是想随手翻翻。

         有时就是因为这点运气，有了许多不错的体验。我刚看了几页，就发现它不是我预计的那种畅销书模式，也没那么学术，只不过和你探讨些读书的心得，分享些意外发现。只几页，我便决定买下它，买书很正常，可是让我决定当即在书店以原价买下它而不是回来在亚马逊上囤一批其实还是很难的。

         我在书边写满了很作者相似的读书经历，为我们相同的看法而觉得觅得知音十分惊喜，也为他指出我的阅读陋习而心怀愧疚。

         我曾在书单上列出长长的书目，书单换了一批又一批，不曾读过一本，但我却愿意为这本随手拿起的书买下它，看完它，不为得到什么Tips，只是感受了一种与人聊天的乐趣。

          如果你读一本书只是为了从长长的书单上划掉一个名字，那读不读意义不大，他们不过只是一个名字，满足一点因为阅读能力不足，或长久无法获得阅读乐趣的空虚。真正的阅读虽有很多类型，但是你还记得你小时候读完的第一本真正的书吗？我是有图画的《小猫钓鱼》和都是拼音的《100个神怪故事》，你呢？

          春有百花秋有月，夏有凉风冬有雪，若无闲事挂心头，亦是读书好时节。

• 生活中可以做的99件事情

  作者：Saber球 发布时间：2023-08-11 14:56:53

  

  

  一面是文字，一面是画。画的风格简约干净，配色都很舒适，低饱和，不扎眼。而且线条柔和，没有棱角，只看画，会觉得平静且治愈。

  

  文字的部分，让人有点emo，在我看来，可能因为主角离职之前的生活充斥了工作，没有生活，或者说，失去了对生活的热情，没有把自己从工作中抽离开来，学会休息。文字大多是对比过往和如今的差异，过往的生活简单快乐，而如今的生活没有意义，没有快乐。

  

  

  作者罗列了离职之后做的99件事情，不过我觉得这99件小事，不必非得等到离职之后，比如可以在下班或者周末做个美容，给父母打个电话，周边游，阅读，养猫，作者应该是提倡平时可以用来打发时间或者休息的这些小事。我觉得和书名离职没啥关系。这99件事情更像是清单，让我们学会放松。