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《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》介绍了如何利用MATLAB来仿真高等光学中两个举足轻重的研究方向——光波导和激光中的一系列理论模型。读者通过这些仿真过程和结果能够进一步加深对光波导和激光的理解和应用。《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》可作为高等院校光学、光学工程、光信息科学技术、电子科学技术等有关专业本科生和研究生的教材，也可供相应专业的教师和科技工作者参考。

目录

第1 章光的电磁理论基础

1.1 麦克斯韦电磁理论

1.1.1 麦克斯韦方程组

1.1.2 边界条件

1.1.3 时谐电磁场

1.1.4 电磁场的波动方程

1.2 平面波和叠加原理

1.2.1 平面波

1.2.2 叠加原理

1.3 微分算子

1.3.1 时间微分算子

1.3.2 空间微分算子

1.4 坡印廷矢量

1.4.1 真空中的坡印廷矢量

1.4.2 非传导各向同性介质中的坡印廷矢量

1.5 平面光波在电介质表面的反射和折射

1.5.1 电矢量平行入射面

1.5.2 电矢量垂直入射面

1.5.3 菲涅耳公式

1.5.4 反射率和透射率

1.6 光波由光疏介质进入光密介质

1.6.1 反射率、透射率变化

1.6.2 布鲁斯特角

1.6.3 相位变化

1.7 光波由光密介质进入光疏介质

1.7.1 反射率、透射率变化

1.7.2 全反射

1.7.3 相位变化

1.7.4 倏逝波

1.8 MATLAB 预备技能与技巧

1.8.1 向量及其操作

1.8.2 MATLAB 基本作图

1.9 习题

第2 章理想平板介质光波导中的光传播特性及仿真

2.1 平板介质光波导一般概念

2.2 平板光波导分析的射线法

2.2.1 振幅反射率和附加相移

2.2.2 特征方程

2.3 平板光波导中的TE模

2.3.1 TE模的电磁理论求解

2.3.2 TE模的特征方程和截止条件

2.3.3 TE模特征方程的MATLAB图解

2.3.4 TE模特征方程的MATLAB数值求解

2.3.5 非对称平板光波导和对称平板光波导

2.3.6 TE模的截止波长

2.3.7 TE模场分布的MATLAB图示

2.3.8 TE模的模式数

2.3.9 TE模的传播功率

2.3.10 模式特性

2.3.11 归一化传播常数

2.4 平板光波导中的TM模

2.4.1 TM模的电磁理论求解

2.4.2 TM模的特征方程

2.4.3 TM模的截止波长

2.4.4 TM模的传播功率

2.5 MATLAB预备技能与技巧

2.5.1 MATLAB的脚本和函数

2.5.2 函数的函数

2.5.3 方程求根的MATLAB数值解法

2.5.4 方程求根的MATLAB符号解法

2.6 习题

第3 章光纤中的光传播特性及仿真

3.1 光纤的诞生和光纤通信

3.2 光纤的一般概念

3.2.1 光纤和光缆

3.2.2 光纤的种类

3.2.3 光纤的制造

3.2.4 光纤的损耗

3.2.5 光纤传输的优点

3.3 光纤的参数定义

3.3.1 基本特性参数

3.3.2 归一化频率

3.3.3 归一化横向相位参数和归一化横向衰减参数

3.3.4 有效折射率

3.3.5 归一化相位常数

3.3.6 截止波长

3.4 光纤波导的电磁理论解法

3.4.1 柱坐标系亥姆霍兹方程和Bessel函数

3.4.2 光纤中的电磁场分量矢量解

3.4.3 矢量解的特征方程

3.4.4 导波模的分类和特征方程

3.5 光纤中的线性偏振模式LPlm

3.5.1 LP模的简并及其特征方程

3.5.2 LP模的截止条件

3.5.3 LP模归一化截止频率的数值求解

3.6 阶跃型折射率光纤中的模式容量和光功率分布

3.6.1 阶跃型折射率光纤中LP模的模式容量

3.6.2 阶跃型折射率光纤中LP模的光功率

3.7 单模光纤特性分析

3.7.1 单模光纤的特征方程及其MATLAB数值求解

3.7.2 单模光纤的一维模场分布

3.7.3 单模光纤的二维模场分布

3.7.4 单模光纤的三维模场分布及动画演示

3.7.5 单模光纤的归一化相位常数

3.7.6 单模光纤的光功率填充因子

3.7.7 单模光纤的模场直径（模场半径）

3.7.8 光纤中模场的高斯模型近似

3.8 多模光纤特性分析

3.8.1 多模光纤的特征方程及其MATLAB数值求解

3.8.2 多模光纤模式的二维光场分布

3.8.3 多模光纤模式的三维光场分布及动画演示

3.9 MATLAB预备技能与技巧

3.9.1 Bessel函数及其特性

3.9.2 MATLAB的三维曲线作图

3.9.3 MATLAB的三维曲面作图

3.9.4 MATLAB的动画制作

3.10 习题

第4 章高斯光束和光纤耦合

4.1 高斯光束及其传播

4.1.1 高斯光束的基本性质

4.1.2 高斯光束的复参数表示和ABCD定律

4.1.3 高斯光束通过复杂光学系统的变换

4.1.4 高斯光束通过薄透镜的变换

4.1.5 高斯光束的聚焦

4.2 光纤端面的辐射场

4.2.1 夫朗和费区域的辐射场

4.2.2 高斯孔径光束的辐射场

4.2.3 试验确定参数ka及V的值

4.3 光纤的光功率发射和耦合

4.3.1 光源的输出方向图

4.3.2 光源耦合进多模光纤的光功率计算

4.3.3 LED与单模光纤的光功率耦合

4.4 光纤与光纤的连接及其光功率损耗

4.4.1 多模光纤连接的光功率损耗

4.4.2 单模光纤连接的光功率损耗

4.5 MATLAB预备技能与技巧

4.5.1 数值积分和符号积分的基本概念

4.5.2 积分的MATLAB符号计算

4.5.3 积分的MATLAB数值计算

4.6 习题

第5 章激光原理及仿真

5.1 激光发展简介

5.2 辐射与物质的相互作用

5.2.1 吸收、反射、透过率及系数

5.2.2 热辐射现象

5.2.3 黑体辐射的规律

5.2.4 普朗克公式和能量量子化假设

5.2.5 玻尔兹曼分布

5.3 自发辐射、受激辐射和受激吸收

5.3.1 自发辐射

5.3.2 受激辐射

5.3.3 受激吸收

5.3.4 爱因斯坦关系式

5.4 吸收与光学增益

5.4.1 原子线形

5.4.2 受激吸收

5.5 激光器的基本构成和激光的模式

5.5.1 激光器的基本构成

5.5.2 激光的模式

5.6 激光速率方程

5.6.1 三能级系统的速率方程

5.6.2 四能级系统的速率方程

5.7 激光调Q 技术

5.7.1 激光调Q 原理

5.7.2 声光调Q

5.7.3 被动调Q

5.8 激光二极管抽运的被动调Q 微晶片激光器仿真

5.8.1 被动调Q 耦合速率方程组

5.8.2 被动调Q 耦合速率方程组数值仿真

5.9 MATLAB预备技能与技巧

5.9.1 微分方程的概念

5.9.2 常微分方程的数值解法（初值问题）

5.9.3 欧拉法

5.9.4 龙格–库塔法

5.9.5 MATLAB中的常微分方程初值问题求解

5.9.6 MATLAB中的ode求解函数

5.9.7 高阶常微分方程（组）的MATLAB数值求解

5.10 习题

第6 章高功率双包层光纤激光器及仿真

6.1 双包层光纤激光器概述

6.1.1 光纤激光器发展历史

6.1.2 双包层光纤的结构

6.1.3 双包层光纤激光器和其他激光器比较

6.2 端面抽运的掺Yb双包层光纤激光器的基本理论及仿真

6.2.1 端面抽运方式

6.2.2 Yb离子的能级结构和光谱特性

6.2.3 速率方程和公式推导

6.2.4 端面抽运高功率双包层光纤激光器的数值仿真

6.3 侧面抽运的双包层光纤激光器及其仿真

6.3.1 侧面抽运的耦合方式

6.3.2 多点侧面抽运的光纤激光器理论模型

6.3.3 多点侧面抽运高功率双包层光纤激光器的数值仿真

6.4 MATLAB预备技能与技巧

6.4.1 常微分方程的边值问题概述

6.4.2 边值问题数值解法

6.4.3 利用MATLAB求解边值问题示例

6.5 习题

MATLAB函数名与关键词索引

术语索引

参考文献

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书籍介绍

《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》介绍了如何利用MATLAB来仿真高等光学中两个举足轻重的研究方向——光波导和激光中的一系列理论模型。读者通过这些仿真过程和结果能够进一步加深对光波导和激光的理解和应用。《高等光学仿真(MATLAB版):光波导·激光(第2版)》可作为高等院校光学、光学工程、光信息科学技术、电子科学技术等有关专业本科生和研究生的教材，也可供相应专业的教师和科技工作者参考。

• 作者：Ethel 发布时间：2016-05-08 16:43:07

  亚马逊搞活动买来的书。一本书总结起来就是三套动作，但是引起了我对正确姿势的重视，每天坚持练习，希望能看到效果！

• 作者：昊天 发布时间：2019-09-24 17:23:58

  主要是Windows系统上用Python2.7分析一些计算机安全问题，讲的不是很深入，过一遍就好了！

• 作者：这么近，那么远 发布时间：2023-04-09 18:57:26

  “这是一部享誉海内外的中国古代植物学名作，中国现代植物学奠基人之一胡先骕认为“此诚旧日植物学书籍中之不朽著作也”，中国科学院外籍院士、英国科学史专家李约瑟认为该书是一部非常伟大的体现中国传统植物学知识的巨著。”

• 作者：芷雅成长日记 发布时间：2020-01-13 15:12:51

  具体的策划与合同文本很实用，但有些营销方法过时了

• 作者：糖糖candynight 发布时间：2016-04-18 09:48:52

  创作这种事情，一鼓作气，再而衰。

• 作者：crophen 发布时间：2021-03-02 16:18:10

  故事的发展非常戏剧性，一个失去希望的女人意外害死了另一个女人。前部分花了不少笔墨描写女主对这女人的歉意，所以听天由命没有等来JC敲门后，女主开始对这倒霉女人的人生产生兴趣。

  所以女主想通过帮她人复仇来赎罪，其实在这方面就是错上加错了，这即使私刑也不是受害者的遗愿，只能说是女主自作多情。故事发展也是偏荒诞离奇，还有点玛丽苏。最后的结局更是自私、虚伪、自我感动。

• 来，升级

  作者：朱小蒂 发布时间：2017-02-22 18:13:13

  这本书，我是一个下午翻完的。挑战头脑（翻译也是累觉不爱），读时明显感觉内存不够，知道自己肯定还要再刷几遍（目前2遍已经刷完）。而读到后记部分，则直击心灵，泪流满面，脊背发麻。简单说：它重塑了我的宇宙观和人生观，给了我索求已久的答案——一个超乎想象的完美答案。

  先说书名。

  千万别被书名骗了，误以为这是一本暗示心理学的鸡汤书。本书英文是Power vs, Force: The Hidden Determinants Of Human Behaviours. 能量和力量：人类行为背后隐藏的决定因素。这本书其实相当严肃，以学术研究为支撑提供了一套实证工具，由此为索引，阐述了作者对人类整体意识的观念，混合了心理学、哲学、科学乃至神学。由于涉及学科较多，信息量相当大。欢迎不服者去挑战。

  再说工具。

  本书的核心内容，是提供了一套系统的工具，对人类的能量进行的估值和分级。不同的能量层级，有对应的固定行为和思考模式。这个能量层级，相当于一把新的尺子，一套新的色谱，一副新眼镜。看过人，拥有了一个观察他人和自己的新工具。同时，这套系统让自我成长的路径更加明确和直观。比如，我想从200 跃升到350，对照能量层级，就是从直面现实的勇气，要去往不执着于判断对或错的宽容。总之，好好去研究那套能量层级，对理解人事，了解自己，绝对大有裨益。

  最后说世界观。

  这才是这本书对我来讲，最为撼动的部分。它解决了我对灵性、神学和佛学宗教理解上的很多问题。

  第1：你和世界的关系。作者上来就用了一个比喻。我们每个人看似独立的个体，其实和人类集体意识的数据库紧密相连。如同电脑和网络的关系，你从未孤单，也不可能割裂与世界和他人的关联。因此，你势必要受集体意识的影响，你下载到单机上的那些内容，或者灵机一动的那些创意，其实全部来自于人类意识已有的内容。你被数据库影响着，同时，你也在影响数据库。你的每个决定乃至每个念头，都被会宇宙忠实记录，返回来上传到数据库里。因此，你的微小进步，都会对世界有益。而你对世界的增益部分，迟早会以某种不可知的形式返回到你身上。而你的堕落和沉沦，会被赤裸裸的记载，最终影响这个世界往更负面的方向发展，当然自己也会铸造自己的地狱。

  因此，你是自己人生的主人。你的每一个正面或负面决定甚至想法，都决定了你的体验和人生。

  每个人，不仅对自己负责，也对世界负责。同样，你永远不会被抛弃，被遗忘。你的数据至始至终于数据库相连。

  第2：爱与恨，并不平等

  我们每天都会因为各种各样的琐事，产生大量的负面感受和意识。但是，因为能量层级是以对数量级递进的，也就是说，正能量的力量要远远大过于负面能量，他们根本不是同一个层面可以较量的对手。意识层级1000处一个单独的个体，就足以消融所有人类的全部负面能量。当然，1000以上的人在人类历史上非常稀少。但没关系，你每向前努力的前进一步，对整个世界的积极影响都是呈指数增长的。甚至，当你结束了一天的糟糕工作，躺在床上，沉下心来，让自己的内心慢慢升起积极的情感和念头，微笑，爱，面对孩子或者宠物，听一段美妙的音乐，让自己对这个看似糟糕的世界真正怀有感恩之情，都足以抵消你一天累计的垃圾情绪。爱与恨的力量，并不平等。而爱，是我们与生俱来的能力。当你知道爱是一个远远强大的源泉，强大过原子弹的威力，你就有能力对那些四分五裂的憎恨和埋怨，一笑了之了。“善待自己和所有的生命，是最有力的能量”，这其实就是我们最重要的武器和财富。

  第3：每个人，乃至这个世界，具足完美

  这个对于我来讲，是最难理解的部分。因为在我自己的眼中，我自己，父母，亲人，朋友，这个社会和世界，时时都有小问题和大毛病，千疮百孔，很容易就滑向危险和丑陋。然而作者却以开悟者的视角，告诉我们其实每个人都是完美的，只是二元论让人的思想太容易去做判断。当你的世界有了好坏、高低、优劣，痛苦便尤其而生。如果以爱为起点，每个人都是具足完美的。即便是处于低能量级别的人，他也并没有过错，只不过不幸处于低能量层级，没有任何能量可以达成突破和提升。因此，没有抱怨，没有指责，才是正确的看待这世界的方式。

• 一朵野花里的天堂

  作者：幽篁 发布时间：2006-03-20 09:03:31

  麦兜是出生在单亲贫困家庭的一只资质平平的小猪，小小，肥肥，粉粉得可爱。他单纯得傻气，善良得不拐弯，动不动就能笑得像个柿饼。建在烧腊铺楼上的春田花花幼儿园，是麦兜心里最好的幼儿园；一块橡皮擦、一碗街边小摊买的鱼翅羹足以引发他满足的叹息；世界和平在他的字典里就是全世界的儿童都能喝一碗鱼翅羹。

  从麦兜的仿木纹新书桌和台灯、养金鱼蛋、一碗鱼翅羹的新年愿望、去马尔代夫、到圣诞吃火鸡，麦兜的要求不多也不奢侈，麦太依旧应付得狼狈。麦太动用自己所有的智慧尽心尽力地满足麦兜的所有要求，给予麦兜快乐和惊喜。在麦兜和麦太相依为命的生活里，每一份快乐后面都躲藏着一丝艰辛的心酸。

  等到长得比麦太还高的麦兜和麦太一起站在麦太墓地的山顶看夕阳。那是麦兜第一次挽着麦太的手，以为这是一生一世，却不想已经到了他们生命中最后一次同游。

  在麦兜世界里生活的一群人：Miss Chan、看更伯伯、校长光头……。他们生活在底层，物质生活贫乏，可心里装的永远是别人，敢于信任敢于爱却不求回报，更不会害怕受伤或被骗而隐藏真心。他们揣着一颗感恩的心生活，用幽默的生活态度面对困境，从不抱怨，竭尽全力要把一切做得更好。

  自从在电梯监视器窥见麦兜偷偷的悲伤：“每淌下一滴眼泪，他都用肥短的小手迅速地把泪水抹去。电梯每要停下，他便抹一抹；没有人进来，他便抽噎一下……”，感觉自己卑微的看更伯伯把自己装扮成强有力的“神奇小队长”，通过电梯对讲机安慰和鼓励麦兜的，和他分享成长过程中的忧伤和快乐。直到因病离世前看更伯伯还念念不忘“神奇小队长”突然消失，麦兜怎么办。

  春田花花幼儿园原是校长自己装修、装饰好准备送恋人的礼物，恋人没有来。校长光头为了来上学的孩子和信任他的家长，身兼多职挣钱苦撑春田花花幼儿园。他除了卖烧腊还卖报、卖卖煎肠粉。“顶住”是他最常用的词。每年圣诞那半秒的快乐就足以支撑他到明年的圣诞。

  幼儿园代课老师Miss Chan为了替孩子们养的小鸡找一个安身之处，满处悠转，走到天黑，一直走到米埔——鸟的天堂。

  《麦兜的故事》是童话，但故事里的人物，发生的故事又象是在我们周围发生的，真实得触手可及。又因为真实，让人读出他们的欢乐和辛酸。

  我们也曾有过为一粒糖，父母的一个爱抚或表扬笑得像个柿饼的时光。然而，随着年龄的增长，我们逐渐改变：需求的越来越多，越来越计较得失，愿意付出的就越来越少，得到的快乐也因此日渐零落。《麦兜的故事》能帮我回忆起儿时才有的纯净感受，提醒我们珍藏生活中点滴的快乐。

  2003年《麦兜麦唛漫画故事系列》系列在大陆出版，受到广大读者的喜爱。接力出版社，首印70，000套一销而光。

  它的热销迎合了“读图时代”阅读习惯的需要。优美的插图，弥漫着粉色的温馨，补充着文字所不能传递的意境。它简短的故事，让读者在任何想读的时候起，又能随时放下。

  此外，麦兜有别于大陆童话中常见的儿童形象。他既不是小英雄，也不是改邪归正的皮大王，更不是个英俊的王子。他只是个智力平平，傻气得让人心痛，善良得让人感动的孩子。它的平凡和乖巧吸引人靠近它，打心眼儿里喜欢它。麦兜的童话也是成人的童话。成人可以在轻松的阅读中获取商业化社会中难得的温情和童稚。

  最重要的是，麦兜童话的幽默语言总能让读者在阅读过程中不知不觉地漾出满脸笑意。而幽默背后举重若轻，笑看人生的生活态度，引发读者掩卷后的沉思。

  读《麦兜的故事》就象是从一朵野花里找到天堂。