标题：光纤光学
简介
光纤光学在如今的生活中用于广泛，比如上因特网，看电视......无一不用光纤——可以说光纤光学是人们生活的一种基础。
起源
现在的布线和网络使用了大量的光纤，我一直在想光纤是怎么诞生的呢？最近我一直在查这方面的资料，今天终于看到了相关的资料，现在拿来和大家分享，让我们永远记住他们的名字：高锟（英藉华人）、美国贝尔研究所、美国康宁玻璃公司的马瑞尔、卡普隆、凯克。下面是相关的资料： 
人类从未放弃过对理想光传输介质的寻找，经过不懈的努力，人们发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传光。这种玻璃丝叫做光学纤维，简称“光纤”。 人们用它制造了在医疗上用的内窥镜，例如做成胃镜，可以观察到距离一米左右的体内情况。但是它的衰减损耗很大，只能传送很短的距离。光的损耗程度是用每千米的分贝为单位来衡量的。直到20世纪60年代，最好的玻璃纤维的衰减损耗仍在每公里1000分贝以上。每公里1000分贝的损耗是什么概念呢？每公里10分贝损耗就是输入的信号传送1公里后只剩下了十分之一，20分贝就表示只剩下百分之一，30分贝是指只剩千分之一……1000分贝的含意就是只剩下亿百分之一，是无论如何也不可能用于通信的。因此，当时有很多科学家和发明家认为用玻璃纤维通信希望渺茫，失去了信心，放弃了光纤通信的研究。 
激光器和光纤的发明，使人们看到了光通信的曙光。而要实现光纤通信，还需要在激光器和光纤的性能上有重大的突破。但是在这两方面的突破遇到了许多困难，尤其是光纤的损耗要达到可用于通信的要求，从每千米损耗1000分贝降低到20分贝似乎不太可能，以致很多科学家对实现光纤通信失去了信心。就在这种情况下，出生于上海的英藉华人高锟（K.C.Kao）博士(光纤之父)，通过在英国标准电信实验室所作的大量研究的基础上，对光波通信作出了一个大胆的设想。他认为，既然电可以沿着金属导线传输，光也应该可以沿着导光的玻璃纤维传输。1966年7月，高锟就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文，论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因，大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维的杂质，就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到20分贝/公里，从而有可能用于通信。这篇论文使许多国家的科学家受到鼓舞，加强了为实现低损耗光纤而努力的信心。 
世界上第一根低损耗的石英光纤――1970年，美国康宁玻璃公司的三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克成功地制成了传输损耗每千米只有20分贝的光纤。这是什么概念呢？用它和玻璃的透明程度比较，光透过玻璃功率损耗一半（相当于3分贝）的长度分别是：普通玻璃为几厘米、高级光学玻璃最多也只有几米，而通过每千米损耗为20分贝的光纤的长度可达150米。这就是说，光纤的透明程度已经比玻璃高出了几百倍！在当时，制成损耗如此之低的光纤可以说是惊人之举，这标志着光纤用于通信有了现实的可能性。 
1970年激光器和低损耗光纤这两项关键技术的重大突破，使光纤通信开始从理想变成可能，这立即引起了各国电信科技人员的重视，他们竞相进行研究和实验。1974年美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法――CVD法（汽相沉积法），使光纤损耗降低到1分贝/公里；1977年，贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时（实用中10年左右）的半导体激光器，从而有了真正实用的激光器。1977年，世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mb/s。 
进入实用阶段以后，光纤通信的应用发展极为迅速，应用的光纤通信系统已经多次更新换代。70年代的光纤通信系统主要是用多模光纤，应用光纤的短波长（850纳米）波段，（1纳米=1000兆分之一米，即米）。80年代以后逐渐改用长波长（1310纳米），光纤逐渐采用单模光纤，到90年代初，通信容量扩大了50倍，达到2.5Gb/s。进入90年代以后，传输波长又从1310纳米转向更长的1550纳米波长，并且开始使用光纤放大器、波分复用（WDM）技术等新技术。通信容量和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线，成为通信线路的骨干。
原理
那么，光纤（光学）的原理是什么呢？原来，每根如同玻璃丝一样的光纤，都是十分牢固的。而且，所有的光都会在它们中全反射，这是一种光的特殊传播，使信号准确无误地传输入了我们的生活之中。
理论框架
第1 光纤光学基础，介绍光纤基本结构及分类、 描述光纤的重要参量、光纤的光学与物化特性 
第2 光纤光学的基本理论 ，包括光纤的光线理论、光纤的波动理论。其中光纤的光线理论分析介绍均匀光纤的光线理论分析、渐变光纤的光线理论分析；光纤的波动理论分析介绍均匀光纤的波动理论分析、 渐变光纤的波动理论分析第第3 单模光纤的性质及分析 
第4 光纤无源和有源器件 
第5 光纤技术及其应用 
第6 光纤光栅及其应用 
第7 光纤特征参数的测量
第8 光纤非线性效应及其应用
光纤（光学）之父
  中文名： 高锟 外文名： Charles K.Kao 国籍：英国和美国 出生地：江苏省金山县
出生日期： 1933年11月4日 职业： 物理学家 毕业院校：伍尔维奇理工学院拥有英国和美国双重国籍的物理学家、香港中文大学前校长、2009年诺贝尔物理学奖得主。[1]2009入选中国世界纪录协会世界光纤第一人。而他研究的，正是光纤光学！
图书信息
  书 名: 光纤光学
作　者：刘德明
出版社： 科学出版社
出版时间： 2008年03月
ISBN: 9787030213662
开本： 16开
定价: 28.00 元
内容简介
本书较系统地论述了光纤光学的基本理论及光纤的传输特性与主要性能参数的测试技术，介绍了一些正在发展的有源与无源光纤器件，并阐述了光纤在通信和传感方面的应用。全书内容全面、系统，理论叙述深入浅出，注重介绍各种实用技术和研究成果，每章后还附有习题与参考文献，以供读者复习与进一步研究之用。
本书可作为光电子技术、信息与通信技术等专业本科生教材和相近专业研究生的参考书，也可供有关工程技术人员、科研人员和教师阅读参考。
图书目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 光纤及其分类
1.3 光纤的制备工艺
1.4 光纤光学的发展
习题与思考
参考文献
第2章 光纤光学的基本方程
2.1 麦克斯韦方程与亥姆霍兹方程
2.2 程函方程与射线方程
2.3 波导场方程
2.4 模式及其基本性质
习题与思考
参考文献
第3章 阶跃折射率分布光纤
3.1 几何光学方法分析
3.2 波导场方程及导模本征解
3.3 本征值方程
3.4 模式分析
3.5 弱导光纤与线偏振模
习题与思考
参考文献
第4章 渐变折射率分布光纤
4.1 几何光学方法分析
4.2 波导场方程及模式性质
4.3 平方律折射率分布光纤中的导模场解
4.4 任意折射率分布光纤中的导模场解
4.5 单模光纤中的导模场解
习题与思考
参考文献
第5章 光纤的特征参数与测试技术
5.1 光纤的损耗
5.2 光纤的色散与带宽
5.3 单模光纤模场半径
5.4 单模光纤截止波长
5.5 光纤参数测试技术
习题与思考
参考文献
第6章 光纤无源及有源器件
6.1 自聚焦透镜
6.2 光纤定向耦合器
6.3 光隔离器与环行器
6.4 光纤光栅
6.5 光纤放大器与光纤激光器
习题与思考
参考文献
第7章 光纤的连接与耦合
7.1 光纤-光纤的连接损耗
7.2 光纤固定接续
7.3 光纤活动连接器
7.4 光纤-光源的耦合
7.5 光纤-光无源器件的耦合
习题与思考
参考文献
第8章 光子晶体光纤
8.1 光子晶体光纤的基本原理
8.2 光子晶体光纤的基本理论
8.3 光子晶体光纤的制备
8.4 光子晶体光纤的应用技术
习题与思考
参考文献
第9章 特种光纤与光缆
9.1 色散位移与色散平坦光纤
9.2 色散补偿光纤
9.3 全波光纤
9.4 保偏光纤
9.5 红外光纤
9.6 衰减场光纤
9.7 照明光纤
9.8 其他特种光纤
9.9 光纤成缆技术
习题与思考
参考文献
第10章 光纤应用技术
参考文献