課程名稱(中)：光波導技術
課程名稱(英)：Waveguide Technology
課程編號：
開課單位：光電技術學院
預修課程：
適用專業：光電集成技術與系統
課程性質：必修
學時：48
學分：3
考核方式：考試
一、教學目的與要求
本課程是光電集成技術與系統的一門專業基礎課程，通過課程培養學生了解和掌握光波導分析的基本理論與方法、了解和掌握光波導器件及其應用技術、了解和掌握光波導信號處理技術及其應用。
二、課程內容簡介
課程內容包括電磁場理論基礎、平面電磁波、光波導光線理論、光波導模式理論、光纖中的信號傳輸、無源光器件六個部分。主要介紹光波如何進入光波導（模式的激勵）、光波在光波導中如何傳播(模式分布)、光波導有源與無源器件、光波導性能、光波導耦合技術、光波導技術的應用等內容。
三、主要章節和學時分配
主要章節 |
章節主要內容簡述 |
教學方式 |
學時 |
備注 |
序言 |
1. |
理論教學 課堂討論 |
2 |
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第一章 電磁場理論基礎 |
1. 場論概念， 2. 麥克斯韋爾方程的基礎工作 3. 麥克斯韋爾方程 4. 電磁場邊界條件 5. 物質的電磁特性 6. 波動方程 7. 電磁場的能量 |
理論教學 |
6 |
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第二章 平面電磁波 |
1. 傳播特點 2. 功率流密度 3. 平面波的反射和折射 4. 平面電磁波的偏振狀態 5. 平面光的雙折射 |
理論教學 |
6 |
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第三章 光波導光線理論 |
1. 程函方程和光線路徑方程 2. 均勻介質波導中光線的傳播 3. 階躍光纖中光線的傳播 4. 梯度光纖中光線的傳播 5.導波模與特征方程 6. 特征模與色散方程 7. 多模波導的傳輸特性 |
理論教學 |
10 |
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第四章 光波導模式理論 |
1. 電磁場方程 2. 階躍光纖的嚴格解 3. 階躍光纖中的線偏振模 4. 梯度光纖的解析解 5. 模式的橫向耦合理論 6. 模式的縱向耦合理論 7. 單模光纖 |
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10 |
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第五章 光纖中的信號傳輸 |
1. 多模波導的傳輸帶寬 2. 色散 3. 色散對通信容量的限制 4. 色散補償 |
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6 |
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第六章 無源光器件 |
1. 纖連接器 2. 光耦合器 3. 光波復用、解復用器 4. 光調制器 5. 光濾波器、光開關、光隔離器、6. 光衰減器 |
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6 |
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第七章 光波導技術的應用 |
光波導傳感器 |
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2 |
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(此頁可附頁)
四、采用教材
光波導模式理論，馬春生，吉林大學出版社，2006
五、教學參考書目（至少列三部國內外有影響的教學參考書目，并注明作者姓名、出版社、出版時間）
1. 微波與光電子學中的電磁理論（第二版），張克潛、李德杰著，電子工業出版社，2001年5月
2. 光波導理論與技術， 李玉權、崔敏編著，人民郵電出版社，2002年12月第一版
3. 光波工程，[日本]國分泰雄著，（先進光電子技術叢書），科學出版社，2002年
4. 導波光學物理基礎，佘守憲編著，北方交通大學出版社，2002年8月第一版5. Fundamentals of guided wave optoelectronic devices. William S.C.Chang. Cambridge University Press. 2009
