基于SOI波導的非線性光學研究是當前硅光子學 領(lǐng)域的研究熱點，在片上集成的光互連、光傳感和光 通信等方面發(fā)揮著重要的作用。文進編*的這本《基 于SOI波導的非線性光學效應及應用》在介紹國內(nèi)外 硅基非線性光學研究進展的基礎(chǔ)上，給出了SOI波導 器件仿真模擬的數(shù)值方法；完善了超快脈沖在SOI波 導中的非線性傳輸?shù)睦碚撃Ｐ�；研究了SOI波導中超 連續(xù)譜的產(chǎn)生和色散波輻射現(xiàn)象；討論了SOI波導中 光參量過程；實現(xiàn)了中紅外飛秒脈沖光參量放大器和 寬調(diào)諧飛秒脈沖光參量振蕩器；提出了基于后向四波 混頻效應的無腔鏡皮秒光參量振蕩器的理論模型；分 析了SOI波導的雙折射效應對脈沖傳輸?shù)挠绊�；描�?了SOI波導在引入光學反饋機制和馬赫－澤德干涉儀 后的級聯(lián)四波混頻產(chǎn)生情況；從理論和實驗上研究了 摻鉺鎖模飛秒光纖激光器和光子晶體光纖參量振蕩器 。本書的*后部分是總結(jié)與愿望。
本書可供從事硅基光子學和非線性光學專業(yè)科研 的工程技術(shù)人員閱讀參考，也可作為超快光子學、微 納光子器件等相關(guān)專業(yè)的研究生教材使用。
第1章 緒論
1.1 光子學的產(chǎn)生和發(fā)展
1.2 硅光子學的發(fā)展
1.3 硅的材料性質(zhì)
1.3.1 硅的晶體性質(zhì)
1.3.2 硅的能帶結(jié)構(gòu)
1.3.3 硅的電學性質(zhì)
1.3.4 硅的光學性質(zhì)
1.4 SOI材料的特性及應用
1.4.1 SOI的制備方法
1.4.2 SOI的主要制備方法的比較
1.4.3 SOI材料的晶體質(zhì)量
1.5 SOI材料的應用與發(fā)展趨勢
1.6 SOI波導的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.7 SOI波導中的非線性光學效應及過程
1.7.1 克爾效應
1.7.2 自相位調(diào)制效應
1.7.3 交叉調(diào)制效應
1.7.4 受激拉曼散射效應
1.7.5 四波混頻效應
1.7.6 雙光子吸收效應
1.7.7 自由載流子吸收效應
1.7.8 自由載流子色散效應
1.8 SOI波導中的非線性光學效應及應用研究進展
1.9 本書主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
參考文獻
第2章 SOI波導與器件仿真數(shù)值算法
2.1 引言
2.2 FDFD方法
2.3 FDTD方法
2.4 FEM方法
2.5 BPM方法
2.6 小結(jié)
參考文獻
第3章 SOI波導的模式和色散計算及調(diào)控
3.1 引言
3.2 SOI波導的材料色散
3.3 SOI波導的模式和色散的仿真計算
3.3.1 FDFD法仿真計算結(jié)果
3.3.2 FEM法仿真計算結(jié)果
3.3.3 BPM法仿真計算結(jié)果
3.4 SOI波導的色散調(diào)控
3.5 小結(jié)
參考文獻
第4章 SOI波導非線性光學效應的理論框架
4.1 引言
4.2 理論模型的基本形式
4.3 小結(jié)
參考文獻
第5章 SOI波導中超連續(xù)譜產(chǎn)生研究
5.1 引言
5.2 理論模型
5.3 數(shù)值計算方法
5.3.1 分步傅里葉方法
5.3.2 階龍格-庫塔方法
5.4 SOI波導結(jié)構(gòu)設(shè)計及色散特點
5.5 數(shù)值模擬結(jié)果
5.6 小結(jié)
參考文獻
第6章 SOI波導中色散波輻射及其描述
6.1 引言
6.2 SOI波導中色散波輻射及孤子捕獲的數(shù)值模型
6.3 數(shù)值結(jié)果及討論
6.4 小結(jié)
參考文獻
第7章 SOI波導中光參量放大研究
7.1 引言
7.2 SOI波導中光參量放大的物理過程
7.2.1 硅材料中的三階非線性極化
7.2.2 SOI波導中的非線性耦合方程組
7.2.3 SOI波導中參量放大過程中的相位匹配
7.3 SOI波導色散調(diào)控和分析
7.4 數(shù)值模擬結(jié)果
7.5 小結(jié)
參考文獻
第8章 SOI波導中光參量振蕩研究
8.1 引言
8.2 SOl波導中光參量振蕩的物理過程分析
8.2.1 SOI波導中參量放大過程中的相位匹配
8.2.2 寬調(diào)諧飛秒SOI波導光參量振蕩器的方案設(shè)計
8.3 寬調(diào)諧SOI波導飛秒光參量振蕩器數(shù)值計算結(jié)果
8.4 小結(jié)
參考文獻
第9章 SOI波導中無腔鏡光參量振蕩研究
9.1 引言
9.2 SOI波導中皮秒非簡并FWM無鏡光參量振蕩器的理論模型
9.3 數(shù)值模擬結(jié)果及討論
9.4 小結(jié)
參考文獻
第10章 SOI波導中脈沖傳輸及脈沖捕獲的數(shù)值研究
10.1 引言
10.2 波導設(shè)計和色散調(diào)節(jié)
10.3 理論模型
10.4 數(shù)值模擬結(jié)果和討論
10.5 小結(jié)
參考文獻
第11章 SOI波導中級聯(lián)四波混頻產(chǎn)生研究
11.1 引言
11.2 SOI波導中級聯(lián)四波混頻的物理機制和理論模型
11.3 SOI波導中級聯(lián)四波混頻的數(shù)值模擬結(jié)果
11.3.1 SOI波導的結(jié)構(gòu)特點
11.3.2 SOI波導中級聯(lián)四波混頻的模擬方法和數(shù)值結(jié)果
11.4 小結(jié)
參考文獻
第12章 硫系化合物波導中基于光學反饋和馬赫-澤德干涉儀的級聯(lián)四波混頻研究
12.1 引言
12.2 理論模型和方案設(shè)計
12.2.1 理論模型
12.2.2 方案設(shè)計
12.3 數(shù)值模擬結(jié)果和討論
12.4 小結(jié)
參考文獻
第13章 摻鉺鎖模飛秒光纖激光器和寬調(diào)諧飛秒光子晶體光纖參量振蕩器研究
13.1 引言
13.2 摻鉺鎖模飛秒光纖激光器
13.2.1 鎖模的物理機制
13.2.2 被動鎖模
13.2.3 自行研制的摻鉺鎖模飛秒光纖激光器
13.3 寬調(diào)諧飛秒光子晶體光纖參量振蕩器
13.3.1 寬調(diào)諧飛秒光子晶體光纖參量振蕩器理論研究
13.3.2 寬調(diào)諧飛秒光子晶體光纖參量振蕩器實驗研究
13.4 小結(jié)
參考文獻
第14章 總結(jié)與展望
14.1 本書的主要研究內(nèi)容
14.2 未來的工作展望
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