Файл: Маркузе, Д. Оптические волноводы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 144

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

о г л а в л е н и е

 

 

Предисловие

редактора

русского

и здан и я ...............................

5

Предисловие

автора к русскому издан и ю ...................................

 

9

Предисловие

............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

11

Глава

1. Волновая

оптика

.............................................................

 

 

14

1.1. В веден и е

........................................................................................

 

 

 

 

 

 

14

1.2.

Уравнения

Максвелла

.........................................................

 

 

15

1.3.

Волновое

уравнение

.............................................................

 

 

17

1.4.

Оптические системы с цилиндрической симметрией . .

26

1.5.

Граничные

 

условия

..............................................................

 

 

30

1.0.

Отражение и преломление на границе диэлектриков

33

Глава 2. Теория ди ф рак ц и и .............................................................

 

 

49

2.1.

В ведение........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

49

2.2.

Дифракционный интеграл Кирхгофа — Гюйгенса . .

50

2.3.

Дифракция на хцелн в непрозрачном эк р а н е ..................

65

2.4.

Дифракция

на

круглом отверстии...................................

 

73

2.5.

Дифракционная

решетка .....................................................

 

 

76

2.0.

Дифракция

Брэгга. Теория

возмущ ений......................

8S

2.7. Дифракция Брэгга. Теория связанных волн . . . .

102

Глава

3. Геометрическая

оптика.....................................................

 

 

ИЗ

3.1. В веден и е

........................................................................................

 

 

 

 

 

 

ИЗ

3.2.

Вывод уравнений лучевой оптики из волнового урав­

 

 

нения

............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

И 4

3.3.

Граничные условия для световых л у ч е й ..........................

120

3.4.

Принцип Ферма

......................................................................

 

 

 

123

3.5.

Гамильтонова формулировка лучевой оптики . . . .

127

3.0.

Квантовая

теория

световых

л у ч е й ...................................

 

135

3.7.

Теорема Лиуиплля . ..............................................................

150

Глава 4. Линзы

........................................................................................

 

 

 

 

 

 

166

4.1.

В ведение

........................................................................................

 

 

 

 

 

 

166

4.2.

Лучевая оптика тонких л и н з ................................................

 

167

4.3.

Волновая оптика тонких л и н з ..............................................

 

171

4.4.

Оптическое преобразование Фурье и пространствен­

 

 

ная фильтрация

......................................................................

 

 

 

1S2

4.5.

Газовые л и н зы ..........................................................................

 

 

 

 

190

4.0. Предельная

разрешающая способность при формиро­

 

 

вании изображ ения..................................................................

 

 

 

215

Глава

5. Линзовые волповоды .........................................................

 

 

227

5.1.

В ведение

.......................................................................................

 

 

 

 

 

 

227

5.2.

Лучевая оптика регулярного линзового волновода

22S

5.3.

Лазерные резон аторы .............................................................

 

 

238

5.4.

Линзовый

волновод с

искривленной

о с ь ю ..................

242

5.5.

Линзовые

волноводы

со случайным

смещенном линз

251


576

 

 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

5.6.

Нормальные

моды

линзового

иолновода......................

 

 

270

5.7.

Траектория

волны

в конфокальном

линзовом

волно­

 

 

воде .................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

284

5.8.

Разрушение

пучка

в

непдеальных

линзовых

волно­

 

 

водах .............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

289

Глава

6. Гауссовы п у ч к и ..................................................................

 

 

 

 

 

 

 

298

6.1.

В ведение........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

298

6.2.

Распространение

гауссовых пучков

в свободном про­

 

 

странстве

 

....................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

299

6.3.

Двойственная природа

 

гауссовых п у ч к о в ......................

 

 

304

6.4.

Преобразование

гауссовых п у ч к о в

...................................

 

 

309

6.5.

Согласованно мод

..................................................................

 

 

 

 

 

 

 

321

6.6.

Резонаторы

л а зер а ..................................................................

 

 

 

 

 

 

 

325

Глава

7. Распространение

света в средах с квадратичным

 

 

законом изменения

 

показателя преломления . . .

339

7.1.

Введение........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

339

7.2.

Лучевая оптика квадратичной ср ед ы ...............................

 

 

341

7.3.

Моды квадратичной

ср ед ы ................................................

 

 

 

 

344

7.4.

Внеосевые

пучки в квадратичной

с р е д е ......................

 

 

350

7.5.

Квадратичная среда с потерями

нлп усилением . . .

355

7.6.

Линзовые

свойства

квадратичной ср ед ы ......................

 

 

365

Глава 8. Оптические волокна и диэлектрические волноводы

368

8.1.

В ведение

........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

368

8.2.

Направляемые

волны

(моды)

круглых

оптических

 

 

в о л о к о н

........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

372

8.3. Направляемые моды плоского волновода......................

 

 

392

8.4. Моды излучения плоского волновода...........................

 

 

401

8.5.

Соотношения ортогональности............................................

 

 

 

 

411

8.6.

Полезные п ри бл и ж ен и я .........................................................

 

 

 

 

 

417

* Глава

9. Нерегулярные диэлектрические волноводы . . .

 

9.1.

Введение........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

433

9.2. Плоский волновод с неровной границей .......................

 

 

434

9.3.

Плоский

волновод

с

 

синусоидальными

искажения­

 

 

ми стенки

 

....................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

445

9.4. Случайные

искажения

ст ен к и ............................................

 

 

 

 

470

9.5. Скачкообразные

н плавные

изменения толщины пло­

 

 

ского волновода

..........................

 

 

 

 

 

 

 

 

483

9.6.

Потери на излучение в изогнутых волноводах . . . .

508

Глава 10. Связь между

диэлектрическими волноводами . . .

519

10.1. В ведение.......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

519

10.2. Уравнения связанных в о л н ..................................................

 

 

 

 

522

10.3. Связанные плоские волн оводы ..........................................

 

 

 

531

10.4. Связь мод HEji двух круглых

волокон.........................

 

 

536

10.5. Перекрестная связь

 

...............................................................

 

 

 

 

 

543

Л и тература ................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

550

Предметный у к а за т ел ь ........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

567