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目录1

第一章 导论（T.Tamir）1

1.1．历史概况1

1.1.1．起始六年2

1.1.2．近期六年3

1.1.3．近期与未来的展望6

1.2．本书的结构9

参考文献12

第二章 介质波导理论（H.Kogelnik）14

2.1．平板波导的射线光学16

2.1.1．反射和折射17

2.1.2．导模20

2.1.3古斯－汉欣位移26

2.1.4．波导的有效厚度28

2.2．介质波导的电磁理论的基本原理29

2.2.1．麦克斯韦方程30

2.2.2．波导的模32

2.2.3．平面波导的波动方程33

2.2.4．由对称性得出的模的性质34

2.2.5．模的正交性35

2.2.6．模展式和归一化37

2.2.7．介质波导的变分定理41

2.2.8．介质波导中的功率流和储能42

2.2.9．传播常数的变分性质45

2.3．平面平板波导的模46

2.3.1．TE模47

2.3.2．TM模51

2.4．具有渐变折射率分布的平面波导54

2.4.1．抛物型分布（谐振子）55

2.4.2．“1/cosh2”型分布56

2.4.3．指数型分布58

2.4.4．高非对称性的折射率分布59

2.4.5．WKB法62

2.5．条形波导63

2.6．耦合模公式与周期波导66

2.6.1．波导模的激发67

2.6.2．波导畸变69

2.6.3．耦合波的解72

2.6.4．周期波导75

2.6.5．TETM模转换79

参考文献80

第三章 光束耦合器和波导耦合器（T.Tamir）83

3.1.1．横向耦合器84

3.1．光束与平面波导的耦合84

3.1.2．棱镜耦合器86

耦合模描述87

基本特性89

3.1.3．光栅耦合器91

3.1.4．光束耦合器的漏波理论94

非均匀平面波94

层状介质中的漏波97

介质光栅中的漏波99

光束耦合器中的漏波100

光束宽度的作用103

3.1.5．棱镜耦合器的设计考虑103

光束形状的影响105

相位匹配角的偏差107

可变空气隙对光束的整形109

漏波特性的计算109

3.1.6．光栅耦合器的设计考虑112

单光束耦合器112

光栅高度的影响114

高阶模的影响115

双光束耦合器116

尖劈形薄膜波导120

3.1.7．其它光束耦合器120

全息耦合器121

3.2.波导耦合器和模转换器123

3.2.1．平面波导至平面波导的耦合器123

3.2.2．平面波导至条形波导的耦合器125

3.2.3．条形波导至条形波导的耦合器127

3.2.4．波导至纤维的耦合器129

3.2.5．模转换器131

3.2.6．至辐射模的耦合134

3.2.7．滤波器和其它器件136

参考文献138

第四章 介质波导的光调制器和光开关（J.M.Hammer）141

4.1．调制器、开关和扫描器的定义142

4.2．相对质量指标的测量和系统的使用143

4.2.1．强度调制器和调制深度144

4.2.2．84％等价强度调制条件下，单位带宽的激励功率——功率带宽比145

4.2.3．插入损耗146

4.2.4．开关的质量指标147

4.3．相位调制器、偏振调制器和调频器148

4.3.1．相位调制148

4.3.2．偏振调制149

4.4.1．电光效应150

4.3.3．调频器150

4.4．用于光调制器中的物理效应150

4.4.2．声光效应153

4.4.3．磁光效应155

4.5．体调制器157

4.5.1．体声光调制器158

4.5.2．体电光调制器164

4.5.3．体磁光调制器167

4.6．光波导调制器170

4.6.1．声光波导调制器173

4.6.2．电光波导调制器180

4.6.3．磁光波导调制器195

4.7．光调制器的比较198

4.8．附录201

参考文献205

第五章 无源器件的制备和测量（F.Zernike）207

5.1．波导层的制作方法208

5.1.1．衬底制备209

5.1.2．衬底清洗211

5.1.3．溅射213

5.1.4．等离子体聚合218

5.1.5．旋涂和浸渍221

5.1.6．离子迁移222

5.1.7．质子轰击和离子注入222

5.2．波导鉴定224

5.2.1．衰减测量224

5.2.2．厚度测量228

干涉测量法228

接触测量229

淀积过程中的测量230

5.2.3．折射率测量230

5.2.4．由表观折射率测量确定薄膜折射率和厚度231

数据处理237

5.3．图样的制备240

5.3.1．周期性图样240

5.3.2．非周期性图样241

5.3.3．材料清除方法242

5.3.4．电子束写入图样244

5.3.5．激光束写入图样246

5.3.6．波导间的耦合247

5.3.7．复制方法247

参考文献249

6.1．波导251

第六章 单片集成光路的半导体器件（E.Garmire）251

6.1.1．利用自由载流子浓度变化构作的波导252

外延波导254

扩散波导256

离子注入波导257

6.1.2．利用材料成分变化构作的波导260

Ga1-xAlxAs三元系波导261

其它半导体波导266

绝缘晶体波导269

6.1.3．波导现象的观测271

6.2．三维沟道（条形）波导和耦合器272

6.2.1．沟道波导272

凸条形波导273

掩埋形波导275

条载形波导276

6.2.2．定向耦合器277

6.3．激光器282

6.3.1．GaAs异质结激光器282

6.3.2．平面工艺制作的激光器284

6.3.3．分布反馈激光器286

6.4.1．GaAs中的电光效应291

6.4．调制器291

6.4.2．电光相位调制器293

6.4.3．强度调制器294

6.5．探测器297

6.5.1．光电二极管297

6.5.2．外延光电探测器299

6.5.3．电吸收探测器300

6.5.4．离子注入光电探测器302

6.6．集成化303

6.7.1．生长设备306

6.7．液相外延306

6.7.2．生长过程309

6.7.3．生长特性312

参考文献317

第七章 集成光学的最新进展（T.Tamir）320

7.1．概况320

7.2．无源元件321

7.3．有源元件322

7.4．集成化和其它方面概况324

参考文献326

附加：参考文献（带标题索引）343

名词索引349