本书面向通信应用全面系统地讲述了光子晶体光纤（PCF）的分析与设计。全书共分6章，详细论述了PCF的特性与应用，内容涉及PCF的导光原理、色散特性、非线性特性、拉曼特性及掺铒PCF的放大特性等，重点介绍了PCF用于拉曼放大的可能性。本书是针对通信应用介绍光子晶体光纤的第一本书，从专业角度采用有限元分析法对PCF进行了详细的解读。本书可作为通信工程及相关专业高年级学生及研究生的优秀教材，对于从事通信工
程的技术人员亦不失为一本好的参考书。
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第1章 光子晶体光纤基础 141.1 从传统光纤到光子晶体光纤 14
1.2 导光机理 171.2.1 改进的全内反射 17
1.2.2 光子带隙导引 18
1.3 特性与应用 191.3.1 实心光纤 19
1.3.2 空心光纤 24
1.4 损耗机理 241.4.1 本征损耗 24
1.4.2 限制损耗 30
1.4.3 弯曲损耗 32
1.5 光纤制作过程 341.5.1 堆积拉制法 35
1.5.2 挤出制作法 37
1.5.3 微结构塑料光纤 38
1.5.4 全导向光纤 40
1.6 商用的光子晶体光纤 41
参考文献 42
第2章 导光特性 512.1 方形晶格PCF 512.1.1 导光特性 52
2.1.2 截止特性 56
2.2 大模场面积三角形PCF的截止条件 64
2.3 改进的蜂窝结构空心PCF 722.3.1 导光与泄漏 72
2.3.2 双折射 76
参考文献 83
第3章 色散特性 893.1 色散补偿PCF 89
3.2 方形晶格PCF的色散 97
3.3 色散平坦的三角形PCF 1003.3.1 改进的空气孔环PCF 101
3.3.2 三角形纤芯的PCF 105
参考文献 108
第4章 非线性特性 1134.1 超连续谱产生 1134.1.1 超连续谱产生的物理机理 114
4.1.2 高非线性PCF 114
4.1.3 色散特性与泵浦波长 116
4.1.4 泵浦脉冲长度的影响 119
4.1.5 应用 120
4.2 光参量放大 1224.2.1 用于OPA的三角形PCF 122
4.2.2 三角形PCF中的相位匹配条件 124
4.3 空心PCF的非线性系数 127
参考文献 129
第5章 拉曼特性 1365.1 拉曼有效面积与拉曼增益系数 137
5.2 三角形PCF的拉曼特性 1405.2.1 硅基三角形PCF 140
5.2.2 亚碲酸盐三角形PCF 145
5.2.3 增大空气孔的三角形PCF 146
5.3 蜂窝形PCF的拉曼特性 148
5.4 PCF拉曼放大器 1515.4.1 PCF拉曼放大器模型 151
5.4.2 三角形PCF拉曼放大器 153
5.5 背景损耗对PCF拉曼放大器的影响 159
5.6 多泵浦PCF拉曼放大器 161
参考文献 166
第6章 掺铒光纤放大器 1726.1 掺杂光纤放大器模型 173
6.2 基于蜂窝形和蜘蛛网结构PCF的EDFA 173
6.3 基于三角形PCF的EDFA 175
参考文献 180
附录A 有限元法 184A.1 公式 184
A.2 PCF参数评估 185A.2.1 色散 185
A.2.2 非线性系数 185
A.2.3 限制损耗 186
参考文献 186
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