各类高斯光束的波前不再是平面。但实际上,一直保持波前是平面的非均匀平面波是存在的。设光束的表达式为E(r)=A(r)eiβzZmax(1-325)复振幅满足的傍轴亥姆霍兹方程是这里,▽T2是横向拉普拉斯算符,波矢量k与传播常数β的关系是kT2+β2＝...[继续阅读]

    光传输过程中的衰减用一个总的衰减系数(attenuationcoefficient)α表达。针对具体情况,需要分析损耗的各种来源。衰减可以是由于吸收、散射、衍射、分束、散焦等各种过程导致的局部光强的减弱。在α为常数的均匀介质中,总功率随传...[继续阅读]

    光在均匀介质中传播的速度与光的波长或频率有关,称为该材料的色散。折射率与光频率的函数关系为式中,ωj是共振频率,Bj是相应的强度系数,由实验测定。色散关系用波长表示为式中,ρk是与λk相关的强度系数,也是由相关实验测定的...[继续阅读]

    研究光强度比较高或传输距离比较长时,必须考虑非线性效应对光信号传输的影响,具体到研究一个光脉冲波形随传输距离的演化。激光是强的相干光,与自然光相比,激光与材料相互作用,就容易见到非线性效应的影响。(1-8)式具体用级...[继续阅读]

    脉冲是激光工作的一个重要方式。脉冲状态可以有更高的峰值功率。在信息领域,一个脉冲传输一个比特。因此,比特率随脉冲的变窄而升高。越短的光脉冲可实现越精密的测量。因此,光脉冲的形成和演化依然是受关注的研究课题。...[继续阅读]

    增益、损耗、能量交换和非线性,实际上都是两个或者更多的物理过程相互作用的结果,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)式以及很多类似的演化方程,都可以在形式上写成更简化、更概括,同时...[继续阅读]

    分步傅里叶算法(split-stepFouriermethod)是一种比较直接并且被广泛使用的方法,实用于各种光传输问题和传输系统的设计。例如,经常用于光子晶体光纤器件设计与结构特性研究[59-62]。在其他相关领域使用也都很成功,例如光时延[63]、太...[继续阅读]

    非线性薛定谔方程的推导,利用了慢变包络近似,忽略了复振幅的二阶导数,而且通常是考虑一维传输情况。根据实际情况,会考虑用有限差分法(finite-differencemethods)取代分步傅里叶计算方法,直接从麦克斯韦最基本的波动方程求解。例如...[继续阅读]

    光的偏振可以参阅第十七章的内容,那里有详细的论述,本节仅仅从理论上作一般性的介绍。沿z方向传输、互相正交的复振幅表示为现在考虑单色平面波的电场矢量分量由此可以得到椭圆参数方程[1]:式中,＝y-x是两分...[继续阅读]

    光是电磁场,具有能量和动量。因此,光与物质的相互作用,例如吸收和反射,都会有作用力,称为辐射压力(radiationpressure)或光压[75]。这个光的作用力,开普勒(Kepler)和牛顿(Newton)都考虑到了,麦克斯韦从理论上证明了光压的存在。第一个证...[继续阅读]