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文进 著 / 国防工业出版社 / 2015-11 / 平装
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基于SOI波导的非线性光学效应及应用
基于SOI波导的非线性光学研究是当前硅光子学领域的研究热点,在片上集成的光互连、光传感和光通信等方面发挥着重要的作用。《基于SOI波导的非线性光学效应及应用》在介绍国内外硅基非线性光学研究进展的基础上,给出了SOI波导器件仿真模拟的数值方法;完善了超快脉冲在SOI波导中的非线性传输的理论模型;研究了SOI波导中超连续谱的产生和色散波辐射现象;讨论了SOI波导中光参量过程;实现了中红外飞秒脉冲光参量放大器和宽调谐飞秒脉冲光参量振荡器;提出了基于后向四波混频效应的无腔镜皮秒光参量振荡器的理论模型;分析了SOI波导的双折射效应对脉冲传输的影响;描述了SOI波导在引入光学反馈机制和马赫-泽德干涉仪后的级联四波混频产生情况;从理论和实验上研究了掺铒锁模飞秒光纤激光器和光子晶体光纤参量振荡器。《基于SOI波导的非线性光学效应及应用》的最后部分是总结与愿望。
《基于SOI波导的非线性光学效应及应用》可供从事硅基光子学和非线性光学专业科研的工程技术人员阅读参考,也可作为超快光子学、微纳光子器件等相关专业的研究生教材使用。
第1章 绪论1.1 光子学的产生和发展1.2 硅光子学的发展1.3 硅的材料性质1.3.1 硅的晶体性质1.3.2 硅的能带结构1.3.3 硅的电学性质1.3.4 硅的光学性质1.4 SOI材料的特性及应用1.4.1 SOI的制备方法1.4.2 SOI的主要制备方法的比较1.4.3 SOI材料的晶体质量1.5 SOI材料的应用与发展趋势1.6 SOI波导的结构和性质1.7 SOI波导中的非线性光学效应及过程1.7.1 克尔效应1.7.2 自相位调制效应1.7.3 交叉调制效应1.7.4 受激拉曼散射效应1.7.5 四波混频效应1.7.6 双光子吸收效应1.7.7 自由载流子吸收效应1.7.8 自由载流子色散效应1.8 SOI波导中的非线性光学效应及应用研究进展1.9 本书主要研究内容和结构安排参考文献第2章 SOI波导与器件仿真数值算法2.1 引言2.2 FDFD方法2.3 FDTD方法2.4 FEM方法2.5 BPM方法2.6 小结参考文献第3章 SOI波导的模式和色散计算及调控3.1 引言3.2 SOI波导的材料色散3.3 SOI波导的模式和色散的仿真计算3.3.1 FDFD法仿真计算结果3.3.2 FEM法仿真计算结果3.3.3 BPM法仿真计算结果3.4 SOI波导的色散调控3.5 小结参考文献第4章 SOI波导非线性光学效应的理论框架4.1 引言4.2 理论模型的基本形式4.3 小结参考文献第5章 SOI波导中超连续谱产生研究5.1 引言5.2 理论模型5.3 数值计算方法5.3.1 分步傅里叶方法5.3.2 阶龙格-库塔方法5.4 SOI波导结构设计及色散特点5.5 数值模拟结果5.6 小结参考文献第6章 SOI波导中色散波辐射及其描述6.1 引言6.2 SOI波导中色散波辐射及孤子捕获的数值模型6.3 数值结果及讨论6.4 小结参考文献第7章 SOI波导中光参量放大研究7.1 引言7.2 SOI波导中光参量放大的物理过程7.2.1 硅材料中的三阶非线性极化7.2.2 SOI波导中的非线性耦合方程组7.2.3 SOI波导中参量放大过程中的相位匹配7.3 SOI波导色散调控和分析7.4 数值模拟结果7.5 小结参考文献第8章 SOI波导中光参量振荡研究8.1 引言8.2 SOl波导中光参量振荡的物理过程分析8.2.1 SOI波导中参量放大过程中的相位匹配8.2.2 宽调谐飞秒SOI波导光参量振荡器的方案设计8.3 宽调谐SOI波导飞秒光参量振荡器数值计算结果8.4 小结参考文献第9章 SOI波导中无腔镜光参量振荡研究9.1 引言9.2 SOI波导中皮秒非简并FWM无镜光参量振荡器的理论模型9.3 数值模拟结果及讨论9.4 小结参考文献第10章 SOI波导中脉冲传输及脉冲捕获的数值研究10.1 引言10.2 波导设计和色散调节10.3 理论模型10.4 数值模拟结果和讨论10.5 小结参考文献第11章 SOI波导中级联四波混频产生研究11.1 引言11.2 SOI波导中级联四波混频的物理机制和理论模型11.3 SOI波导中级联四波混频的数值模拟结果11.3.1 SOI波导的结构特点11.3.2 SOI波导中级联四波混频的模拟方法和数值结果11.4 小结参考文献第12章 硫系化合物波导中基于光学反馈和马赫-泽德干涉仪的级联四波混频研究12.1 引言12.2 理论模型和方案设计12.2.1 理论模型12.2.2 方案设计12.3 数值模拟结果和讨论12.4 小结参考文献第13章 掺铒锁模飞秒光纤激光器和宽调谐飞秒光子晶体光纤参量振荡器研究13.1 引言13.2 掺铒锁模飞秒光纤激光器13.2.1 锁模的物理机制13.2.2 被动锁模13.2.3 自行研制的掺铒锁模飞秒光纤激光器13.3 宽调谐飞秒光子晶体光纤参量振荡器13.3.1 宽调谐飞秒光子晶体光纤参量振荡器理论研究13.3.2 宽调谐飞秒光子晶体光纤参量振荡器实验研究13.4 小结参考文献第14章 总结与展望14.1 本书的主要研究内容14.2 未来的工作展望
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开播时间:09月02日 10:30