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第一章　光在各向同性介质中的传播——光的电磁理论基础1

1.1　光电磁场的基本方程1

1.1.1　麦克斯韦方程和边界条件1

1.1.2　电磁场的能量和能流3

1.1.3　光电磁场的复数表示4

1.2 平面光波的传播5

1.2.1　波动方程5

1.2.2　单色平面光波6

1.2.3 平面光波的速度7

1.2.4　单色平面光波的偏振10

1.3　高斯光束的传播17

1.3.1　标量波动方程17

1.3.2　均匀介质中的高斯光束18

1.3.3　类透镜介质中的高斯光束23

习题一37

参考文献39

第二章　光在各向异性介质中的传播41

2.1　各向异性介质的介电张量与晶体的分类41

2.1.1　各向异性介质的介电张量41

2.1.2　晶体的分类42

2.2　光在晶体中的传播特性43

2.2.1　光在晶体中传播特性的解析法描述43

2.2.2　光在晶体中传播特性的几何法描述51

2.2.3　光在晶体边界处的双折射58

2.2.4　介质损耗对光波传播的影响62

2.3　旋光性（圆双折射）63

2.3.1　旋光现象63

2.3.2　旋光现象的定性解释64

2.3.3　旋光性的电磁理论65

2.4　光在各向异性介质中传播的耦合模理论69

2.4.1　耦合模方程69

2.4.2　旋光性的耦合模理论70

2.5　双折射光学系统的琼斯计算法74

2.5.1　双折射光学元件的琼斯计算法74

2.5.2　双折射光学系统的琼斯计算法80

习题二88

参考文献93

第三章　光在非均匀介质中的传播94

3.1　光在周期性介质中的传播94

3.1.1　周期性介质94

3.1.2　光在周期性介质中传播的简正模理论95

3.1.3　光在周期性介质中传播的耦合模理论107

3.1.4　电磁表面波117

3.1.5　周期性介质中光波的相速度、群速度和能量速度119

3.2　随机介质中的光传播——光散射121

3.2.1　单粒子对光波的散射和吸收122

3.2.2　稀疏分布粒子的光散射131

3.2.3　喇曼散射和布里渊散射132

3.3　光波的衍射135

3.3.1　惠更斯—菲涅耳原理135

3.3.2　基尔霍夫衍射积分定理136

3.3.3　基尔霍夫衍射积分公式138

3.3.4　菲涅耳衍射141

3.3.5　夫琅和费衍射145

习题三147

参考文献149

4.1.1　平板波导的射线光学理论151

4.1 光在理想平板介质光波导中的传播151

第四章 光在有限空间中的传播151

4.1.2　平板波导的波动光学理论158

4.2　光在平板波导中的传播特性168

4.2.1　耦合模理论168

4.2.2　均匀电介质微扰平板波导169

4.2.3　周期性平板波导171

4.2.4　分布反馈激光器176

4.2.5　介质平板波导电光调制181

4.2.6　波导间的模式耦合183

4.2.7　其它平板波导186

4.3　光在光纤中的传播189

4.3.1　光纤的射线光学理论190

4.3.2　光纤的波动光学理论197

4.3.3　光纤光栅203

附录Ⅰ 贝塞尔函数207

习题四209

参考文献211

第五章　光在非线性介质中的传播212

5.1 光在非线性介质中传播的电磁理论212

5.1.1　非线性光学概述212

5.1.2　非线性介质响应特性的描述213

5.1.3　非线性光学相互作用的电磁理论217

5.2　光的二次谐波产生221

5.2.1　均匀平面光的二次谐波产生221

5.2.2　高斯光束的二次谐波产生234

5.3　光参量上转换236

5.4　光参量放大与光参量振荡239

5.4.1　光参量放大239

5.4.2　光参量振荡器241

5.4.3　背向光参量放大与振荡248

5.5　受激布里渊散射251

5.6　非线性光学相位共轭技术254

5.6.1　非线性光学相位共轭技术概述254

5.6.2 四波混频相位共轭理论257

5.6.3　非线性光学相位共轭技术的应用260

5.7　光学双稳态264

5.7.1　光学双稳态概述264

5.7.2　光学双稳态的基本原理267

5.7.3　光学双稳态的基本型式271

习题五274

参考文献278

6.1 光波的电光效应控制280

第六章　光波传播的控制280

6.1.1 线性电光效应的折射率椭球方法描述281

6.1.2　电光晶体中光波的传播302

6.2　光波的声光效应控制309

6.2.1　声光效应的折射率椭球方法描述309

6.2.2　布喇格衍射的耦合波理论分析317

6.2.3　声光调制器320

6.2.4　光束的声光扫描324

6.2.5　声光空间光调制326

6.3　光波的磁光效应控制326

6.3.1 光波在法拉第介质中传播的简正模理论327

6.3.2　光传播的磁光调制329

6.3.3　磁光空间光调制330

习题六331

参考文献333