各類高斯光束的波前不再是平面。但實際上,一直保持波前是平面的非均勻平面波是存在的。設光束的表達式為E(r)=A(r)eiβzZmax(1-325)復振幅滿足的傍軸亥姆霍茲方程是這里,▽T2是橫向拉普拉斯算符,波矢量k與傳播常數β的關系是kT2+β2＝...[繼續閱讀]

    光傳輸過程中的衰減用一個總的衰減系數(attenuationcoefficient)α表達。針對具體情況,需要分析損耗的各種來源。衰減可以是由于吸收、散射、衍射、分束、散焦等各種過程導致的局部光強的減弱。在α為常數的均勻介質中,總功率隨傳...[繼續閱讀]

    光在均勻介質中傳播的速度與光的波長或頻率有關,稱為該材料的色散。折射率與光頻率的函數關系為式中,ωj是共振頻率,Bj是相應的強度系數,由實驗測定。色散關系用波長表示為式中,ρk是與λk相關的強度系數,也是由相關實驗測定的...[繼續閱讀]

    研究光強度比較高或傳輸距離比較長時,必須考慮非線性效應對光信號傳輸的影響,具體到研究一個光脈沖波形隨傳輸距離的演化。激光是強的相干光,與自然光相比,激光與材料相互作用,就容易見到非線性效應的影響。(1-8)式具體用級...[繼續閱讀]

    脈沖是激光工作的一個重要方式。脈沖狀態可以有更高的峰值功率。在信息領域,一個脈沖傳輸一個比特。因此,比特率隨脈沖的變窄而升高。越短的光脈沖可實現越精密的測量。因此,光脈沖的形成和演化依然是受關注的研究課題。...[繼續閱讀]

    增益、損耗、能量交換和非線性,實際上都是兩個或者更多的物理過程相互作用的結果,都可以用耦合波方程更好地表示。例如,(1-365)式、(1-367)式、(1-371)式和(1-373)式以及很多類似的演化方程,都可以在形式上寫成更簡化、更概括,同時...[繼續閱讀]

    分步傅里葉算法(split-stepFouriermethod)是一種比較直接并且被廣泛使用的方法,實用于各種光傳輸問題和傳輸系統的設計。例如,經常用于光子晶體光纖器件設計與結構特性研究[59-62]。在其他相關領域使用也都很成功,例如光時延[63]、太...[繼續閱讀]

    非線性薛定諤方程的推導,利用了慢變包絡近似,忽略了復振幅的二階導數,而且通常是考慮一維傳輸情況。根據實際情況,會考慮用有限差分法(finite-differencemethods)取代分步傅里葉計算方法,直接從麥克斯韋最基本的波動方程求解。例如...[繼續閱讀]

    光的偏振可以參閱第十七章的內容,那里有詳細的論述,本節僅僅從理論上作一般性的介紹。沿z方向傳輸、互相正交的復振幅表示為現在考慮單色平面波的電場矢量分量由此可以得到橢圓參數方程[1]:式中,＝y-x是兩分...[繼續閱讀]

    光是電磁場,具有能量和動量。因此,光與物質的相互作用,例如吸收和反射,都會有作用力,稱為輻射壓力(radiationpressure)或光壓[75]。這個光的作用力,開普勒(Kepler)和牛頓(Newton)都考慮到了,麥克斯韋從理論上證明了光壓的存在。第一個證...[繼續閱讀]