Foundations Of Photonic Crystal Fibres pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Zolla, Frederic/ Renversez, Gilles/ Nicolet, Andre

出品人:

页数:376

译者:

出版时间:2001-1

价格:$ 118.00

装帧:HRD

isbn号码:9781860945076

丛书系列:

图书标签:

• 光子晶体光纤
• 光纤光学
• 光子学
• 纳米光子学
• 材料科学
• 光学工程
• 光波导
• 结构光
• 新型光纤
• 光通信

跨越光纤的革命：下一代光通信与传感的基石 图书名称： Frontiers in Advanced Optical Fibers: Materials, Fabrication, and Applications 作者： [此处填写虚构作者名称，例如：Dr. Elias Vance & Prof. Anya Sharma] 页数： 约750页 出版社： [此处填写虚构出版社名称，例如：Quantum Leap Press] --- 内容简介 本书《前沿先进光纤：材料、制造与应用》并非专注于光子晶体光纤（Photonic Crystal Fibers, PCFs）的特定理论或结构，而是致力于描绘整个先进光纤技术领域从基础科学到前沿工程应用的宏伟蓝图。我们旨在为光电子学、材料科学、通信工程和传感技术的研究人员与工程师提供一个全面、深入且富有洞察力的参考，探讨超越传统玻璃纤维限制的新型光纤技术所带来的革命性机遇。 本书的核心思想在于，当传统的硅基光纤性能趋于极限时，如何通过结构设计创新、新材料引入以及先进制造工艺的突破，实现对光传输、光场调控以及光信号处理的全新控制能力。 全书共分为六个主要部分，涵盖了从光纤设计哲学到实际应用的完整链条，总计二十章内容。 --- 第一部分：光纤设计与理论基础的扩展（Chapters 1-4） 本部分着眼于理解和设计超越标准单模和多模光纤的物理模型。我们首先回顾了非线性光学在超快光纤中的作用，特别是克尔效应和拉曼散射在超连续谱产生中的应用，以及如何利用特定的波导结构来优化这些非线性相互作用。 随后，重点转向新型波导模式。我们深入探讨了有效折射率（Effective Index）调控的极限，以及如何利用空心波导结构（Hollow-Core Waveguides）来降低光与介质的相互作用，从而实现极低损耗的传输和高功率光束的引导。这部分内容详细解析了空心波导的模场分布、模式耦合机制及其在减少光纤内非线性效应方面的潜力。 此外，本部分还引入了拓扑绝缘体（Topological Insulators）在光纤设计中的概念应用，探讨如何利用拓扑保护的边缘态实现对光信号的抗干扰传输，为构建更加稳健的光网络提供了新的理论视角。 --- 第二部分：先进材料与界面工程（Chapters 5-8） 传统光纤的性能受限于高纯度石英玻璃的固有特性。本部分将视角扩展到新型光纤材料及其带来的功能增强。 我们详细分析了硫系玻璃（Chalcogenide Glasses）和氟化物玻璃（Fluoride Glasses）在特定波段（如中红外区域）的传输特性，重点讨论了这些材料在激光传递和环境传感中的独特优势，特别是其在传输3微米到12微米波长范围的潜力。 此外，本书投入大量篇幅讨论功能化涂层与包层材料。这包括了对表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）材料的集成，探讨如何通过将纳米金属薄膜沉积到光纤表面，实现对光纤折射率的超高灵敏度传感，以及在集成光子学中用于光电转换的机制。 掺杂与激活机制的章节，关注于如何精确地将稀土元素（如铒、镱、钬）或其他激活离子嵌入到新型基质材料中，以优化光纤放大器和激光器的增益特性和泵浦效率。 --- 第三部分：制造工艺的创新与突破（Chapters 9-12） 先进光纤的实现依赖于突破性的制造技术。本部分详述了超越传统的拉丝法（Drawing）的新型制造范式。 高精度气相沉积（Vapor Deposition）技术，特别是原子层沉积（ALD）和化学气相沉积（CVD），在构建具有精确几何控制的波导结构中的应用被深入剖析。我们着重讨论了如何利用这些技术制造具有周期性结构（如布拉格光纤的层状结构）的波导，以及如何精确控制层厚度以实现特定波长范围的反射或传输。 微结构阵列集成：本书介绍了如何将微加工技术（如聚焦离子束、激光烧蚀）与传统拉丝技术结合，在光纤的端面或侧壁上制造出光栅、微腔或聚焦元件，从而实现光纤内部的光场整形和滤波功能。 特种光纤的柔性制造：对于涉及柔软、易碎或高熔点材料的纤维，我们讨论了熔融堆积（Stack-and-Melt）工艺的优化，以及如何通过精确控制温度场和拉伸速度，确保复杂多孔结构或多材料组合的完整性和均匀性。 --- 第四部分：光纤在传感与监测中的应用（Chapters 13-16） 本部分聚焦于先进光纤如何作为核心元件，推动了传感技术向更高精度、更远距离和更恶劣环境的延伸。 高灵敏度环境监测：详细介绍了如何利用光纤的包层空气孔（Air Holes）或空心结构作为传感腔体，实现对气体组分、生物分子或温度梯度的实时、原位检测。重点讨论了基于模式干涉（Mode Interference）和光场泄露（Evanescent Field Coupling）的新型传感机制。 高精度应力与形变测量：展示了如何通过在光纤内部引入具有特殊压电或热光效应的材料层，实现对机械应变和振动的超高分辨率测量。这包括对长程分布式传感（Distributed Sensing）技术的最新进展的讨论。 生物医学成像与诊断：介绍了功能化光纤在活体成像、光声成像（Photoacoustic Imaging）以及微创手术引导中的应用。重点关注了如何利用光纤实现多模态（Multi-Modal）信息采集，即将光学信号与电信号或化学反应信号耦合。 --- 第五部分：光纤在高性能通信与激光中的角色（Chapters 17-19） 超越传统的电信波段，本部分探索了先进光纤在驱动下一代计算和能源传输中的关键作用。 高功率光纤激光器：分析了如何通过大模场面积（Large Mode Area, LMA）设计和特殊的双包层结构，有效管理光纤内部的热效应和非线性效应，从而实现数千瓦级别的连续波激光输出。 光纤在量子信息中的应用：探讨了如何设计具有特定偏振保持特性或单光子传输能力的波导结构，以满足量子密钥分发（QKD）和量子计算模块对光子源和传输链路的严苛要求。 太赫兹（THz）波产生与传输：阐述了如何利用新型光纤中的强电磁场与特定材料的相互作用，高效地产生和引导太赫兹辐射，为非破坏性检测和高带宽无线通信提供新的媒介。 --- 第六部分：集成与封装的未来挑战（Chapter 20） 最后，本书以对未来挑战的展望收尾。本章探讨了光纤到芯片（Fiber-to-Chip）的耦合效率问题，以及如何通过微纳加工技术实现光纤与半导体光子学平台的无缝、低损耗集成。这对于构建下一代光子集成电路（PICs）中的外部光源和传感器接口至关重要。 本书的论述风格严谨、侧重于物理原理的深度挖掘和工程实现的可行性分析，旨在成为光纤技术领域研究人员、博士生以及资深工程师的重要参考资料。它提供了一个广阔的视角，超越了任何单一波导结构的限制，聚焦于光在人工结构中操控的通用原理和前沿技术。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆