Guided Wave Optics

این کتاب به دلیل نیاز به متنی در مقطع تحصیلات تکمیلی آغاز شده است که بر مفاهیم یکپارچه حوزه اپتیک موج هدایت شده تأکید دارد. در طول بیست سال گذشته، پیشرفت در این زمینه آنقدر سریع و در نتیجه آنقدر سرگردان بوده است که حتی برای تمرین‌کنندگان کاملاً درگیر و نه کمتر دانشجوی مشتاق، دیدن مفاهیم وحدت‌بخش دشوار است. همانطور که در زیر به طور کاملتر مورد بحث قرار خواهد گرفت، در حال حاضر تعداد زیادی متون در ناحیه موج هدایت شده وجود دارد. ماهیت این متون از رساله مشهور گرفته تا آثار علمی حجیم متفاوت است. با این حال، هیچ‌یک را نمی‌شناسم که با موجبر، لیزر نیمه رسانا، فیبر و مولفه فیبر، و مولفه نوری یکپارچه، همه را با استفاده از اشکال معادلات ماکسول در رسانه‌های قطبی‌شونده و اشکال جفت شده معادلات ماکسول به‌عنوان ابزار یکسان‌کننده رفتار کند. این کتاب بر مفاهیم اساسی تأکید دارد، در عین حال ماهیت کمی دارد و شامل کاربردهای متعددی است. این کتاب به گونه‌ای طراحی شده است که برای دانشجویان فارغ‌التحصیل مبتدی یا حرفه‌ای که نیاز به مرور یا پیگیری اصول اولیه دارند، استفاده شود. در اینجا در دانشگاه کلرادو، این متن معمولاً برای یک دوره بعدی در اپتیک فیزیکی استفاده می شود. متن استفاده شده از اپتیک فیزیکی، که توسط نویسنده حاضر نیز نوشته شده است، عمدتاً شامل مطالبی است که باید برای دانش‌آموزان با پیش‌زمینه قوی در اپتیک یا پزشکان امواج هدایت‌شونده آشنا باشد.

This book has grown out of a need for a beginning graduate level text which emphasizes the unifying concepts of the field of guided wave optics. Over the past twenty years, progress in this field has been so rapid, and therefore so helter-skelter, that it is hard, even for the fully involved practitioner no less the aspiring student, to see the unifying concepts. As will be discussed more fully below, there are at present quite a number of texts in the guided wave area. These texts vary in nature from the popular treatise to the voluminous scholarly work. I know of none, however, that treats the waveguide, semi­ conductor laser, fiber and fiber component, and integrated optic component all on equal footing using the forms of Maxwell's equations in polarizable media and coupled forms of Maxwell's equations as unifying tools. This book emphasizes basic concepts, yet is quantitative in nature and contains numerous applications. The book is designed to be used by the beginning graduate student or the professional who needs to review or catch up on the basics. Here at the University of Colorado, this text is generally used for a follow-up course to one in Physical Optics. The Physical Optics text employed, also written by the present author, primarily includes material which should be familiar to students with a strong background in optics or practitioners of guided waves.