　　《光通信系统中的光子学建模与设计》授权引进及翻译自CRC出版公司的图书《Photonics Modelling and Design》，从光传播理论到光纤中的光短脉冲传播，再到现实中光学器件，详细地介绍了关于光子学器件建模和仿真的方方面面，更难得的是，书中还在每段内容后面分条列出了设计思路，并根据该思路附上了MATLAB代码，方便读者更好地理解。本书由曾翻译过《全面详解LTE：MATLAB建模、仿真与实现》和《ROF光载无线通信：从理论到前沿》等图书的青年工程师武冀老师的翻译，维持了他一贯的简洁通俗风格，力求将原作者苏耶茨基博士扎实的理论、丰富的经验和严谨的推到展现给广大读者，对于电子信息技术、通信工程、光子学专业的学生和从业者来说，是一本不可多得的好书。

　　———本书责任编辑

内容简介

　　《光通信系统中的光子学建模与设计》着重介绍如何使用工程或应用物理学，对光子器件进行建模和设计。内容涵盖了绝缘介质中的光传播分析、热扩散和载流子输运和光纤和半导体激光器的建模，并讨论了光纤中的光短脉冲传播。本书基础教学和研究并重，其内容既适合本科学生和研究生，也对博士生和关注光子器件建模和设计的研究者有诸多益处。

作者简介

　　斯瓦沃米尔苏耶茨基（Slawomir Sujecki）于1993年毕业于波兰华沙科技大学电子信息技术学院，在光子器件建模和设计方向，于1997年和2010年分别获得华沙科技大学的哲学博士（PhD）和理学博士（DSc）学位。1998年，他受聘为波兰基尔科技大学讲师，并与1999年成为波兰华沙国立通信研究院的研究员。在2000年，苏耶茨基博士成为英国诺丁汉大学的研究助理，并于2002年受聘为该大学讲师。在2012年他被推选为诺丁汉大学副教授。苏耶茨基博士主要研究方向是激光器设计，特别是激光器二极管和光纤激光器。他参与了诸如Ultrabright、Bright.EU、Brighter.EU、FastAccess，Copernicus和MINERVA等欧洲学术组织相关研究项目，从事光子器件建模和设计领域的研究。

　　苏耶茨基博士曾荣获德国学术交流学会、英国议会、英国皇家学会和沃尔森基金会的嘉奖。他同时还是IEEE的高级会员（senior member）、OSA终身会员以及NUSOD（光电器件数值仿真）学会的项目委员会成员。

原书前言
作者简介
第1章引论
1.1光学模型
1.2激发介质模型
1.3热扩散和应力应变模型
1.4光子学器件模型
参考文献

第2章均匀介质中的光传播
2.1傅里叶分析法
2.2光束反射和折射
2.3近轴和大角度近似
2.4薄光学元件内的传播
参考文献

第3章光波导
3.1 光波导理论简介
3.2 平面光波导
3.2.1 平面光波导中的导引
3.2.2平面光波导实例
3.2.3 平板光波导
3.2.4有效折射率法
3.2.5平面光波导的传播常数计算
3.2.6极化、标量化和有效折射率的比较
3.3光纤
3.3.1光纤中的光导引
3.3.2光纤实例
3.3.3阶梯折射率圆光纤
3.3.4“穷人法”建模MOF
3.3.5 MOF的传播常数计算
参考文献

第4章光束传播法
4.1引言
4.2BPM算法
4.2.1分步算子BPM
4.2.2本征模展开BPM
4.2.3矩阵展开BPM
4.3双方向BPM
4.3.1对突变不连续的处理
4.3.2对多次反射波的处理
4.4 BPM的数值实现
4.4.1边界条件
4.4.2色散特性
4.4.3阶梯化近似
4.5 BPM应用实例
4.5.1光锥
4.5.2斜波导和弯曲波导
4.5.3 Y形分叉波导
4.6时域分析
4.6.1时域BPM
4.6.2行波法
参考文献

第5章光子器件的热力学建模
5.1热流
5.2光子器件中的热流
5.3均匀介质中热流的有限差分分析
5.4非均匀介质中热流的有差分分析
5.5热源、边界条件和界面热阻
参考文献

第6章半导体光子器件中的电流
6.1引言
6.2无偏置p-n结中的电势分布
6.3偏置p-n结中的电势和准费米能级分布
6.4光子半导体器件中的电流建模
参考文献

第7章光纤放大器和激光器
7.1 光子和原子
7.2掺铒例子玻璃光纤
7.3光纤放大器建模
7.3.1 同相和相向泵浦光放大器模型
7.3.2 放大自发辐射
7.4光纤激光器建模
7.5时域模型
7.6模型参数的提取
7.6.1 镧系离子的相互作用效应
参考文献

第8章激光器二极管建模
8.1引言
8.2 0D LD模型
8.2.1 0D CW模型
8.2.2 0D 时域模型
8.2.3 0D 光谱模型
8.2.4 1D激光器二极管模型
8.3 多维LD模型
参考文献

第9章光纤中的光脉冲传播
9.1引言
9.2光纤中的光脉冲传播
9.3分步傅里叶法
参考文献

前言/序言

　　原书前言　　《光通信系统中的光子学建模与设计》着重介绍如何使用工程或应用物理学，对光子器件进行建模和设计。本书基础教学和研究并重，其内容既适合本科学生和研究生，也对博士生和关注光子器件建模和设计的研究者有诸多益处。　　作者试图避免使用艰深的数学和量子力学语言，以使更多的读者可以明了本书的内容。不仅如此，本书包含了众多实践性内容，它们基于一系列相对简单的实例，并通过MATLAB环境进行软件仿真。　　本书由如下几个方面构成：首先，第二章到第四章为绝缘介质中的光传播分析。随后，第五章和第六章会针对热扩散和载流子输运进行讨论。在第七章和第八章中，我们会根据第二章到第六章研究的理论，对光纤和半导体激光器进行建模。最后，在第九章中，我们会对光纤中的光短脉冲传播进行讨论。　　很大程度上，本书是自成体系的。不过，对光子学有一般程度的认知，对光纤以及半导体激光器工作原理有足够的了解，可以帮助读者更好理解本书内容。在涉及基础问题的相关章节，我们在引言部分推荐了部分文献，以帮助读者进行预习。
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