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此为《高等光学仿真》讲义,是完整版本,囊括所有章节。
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高等光学仿真( MATLAB版; i2 G$ c# B& m1 i9 E; r. ~: I
光波导,激光
" J) |9 m) ]' d1 i! i5 r9 n1 k _主编欧蓉+ p# x4 M( {' ^+ _) ]5 |* F8 F
副主编戴一堂王爱民柳强李立京伊小素
8 o) d7 H2 O' L( `, k京挑空航无天拳出版社
5 o7 |( Z( }2 h, L+ P
J, j$ ^9 J& }( B6 |& p J内容简介
, c6 G9 `3 o! n) f) y0 a本书将 MATLAB用于光学仿真中,具体介绍了如何利用 MATLAB来仿真高等光学中两个举足轻
# h' U9 w% B s/ Q重的研究方向
# Y* i. C0 o/ S q- V: z. J光波导和激光中的一系列理论模型。通过这些仿真过程和结果能够进一步加深对光
- B& a& ]4 L3 D0 N" Y波导和激光的理解和应用。
/ e1 n" K3 Y; U全书共6章,分别介绍了光的电磁理论基础;理想平板介质光波导中的光传播特性及仿真;光纤中, V* n W' [+ t) s% D
的光传播特性及仿真;高斯光束和光纤耦合;激光原理及仿真高功率双包层光纤激光器及仿真。书中
' @4 k9 Y4 T: w/ k" z3 G大量运用到求解各类模型的数值计算方法及其在 MATLAB中的实现,其中主要有方程求根的数值解9 H, C8 ~2 W8 _$ \4 Q& q# I2 M
法、数值积分方法、常微分方程的初值问题数值求解、常微分方程的边值问题数值求解。本书采用6 e3 a: M4 C, ]& F$ e) _, \
MATLAB中相应的数值求解函数仿真高等光学模型,并结合 MATLAB强大的作图功能实现仿真结果+ h. t6 o- o; r2 N6 S) N
的可视化,加深了读者对高等光学问题仿真结果及其物理意义的理解,达到举一反三的效果。
5 z' e3 @+ B" e# _3 O4 ]本书可作为高等院校光学、光学工程、光信息科学技术、电子科学技术等有关专业本科生和研究生# a; l: Z5 u% {; L) J4 g. e
教材,也可供相应专业的教师和科技工作者参考。
$ s' u4 \/ @0 }6 O图书在版编目(CIP数据( [. k; ?: l1 X5 c
高等光学仿真: MATLAB版:光波导激光/欧攀4 d+ j: A+ |* A6 M2 g+ |1 B- ?
主编,-北京:北京航空航天大学出版社,2011.7 F% n2 e& g* Y8 K/ b, Z
ISBN978-7-5124-0465-69 X i0 d* |' m3 R/ u6 Y1 Q
①高…Ⅱ.①欧…Ⅲ.①光学一仿真一光学模型0 O2 i4 d, M0 U- h8 ~
一数值计算一软件包, MATLAB高等学校一教材Ⅳ
$ p: b* ]( r7 b% q$ H ]# z①043-39
' C5 Y; |, _! a中国版本图书馆CIP数据核字(2011)第100453号
, G# D: D7 l- ]& q% _& r* C: X' X高等光学仿真( MATLAB版)& Y* @4 T. L3 u0 I2 S1 f- c& P
光波导,激光* C! g8 k/ ?9 ?, x# O
主编欧攀
% ]! n7 q1 Y8 |- ^副主编戴一堂王爱民柳强李立京伊小素. w6 C: M9 v: x7 K
贵任编辑罗晓莉
# t7 A, e5 ?; U1 y. B北京航空航天大学出版社出版发行
9 z/ Z$ p# n! C北京市海淀区学院路37号(邮编100191)http://www.buaapress,com,cn# F* v% l) P Q' j5 P
发行部电话010)82317024传真010)82328026! d) j6 a" Y" R
读者信箱:bhpress@263.net邮购电话010)82316936
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开本:787mmx1092mm1/16印张:20.75字数:531千字, h9 c6 G! k, d$ _& Z" F
2011年7月第1版2011年7月第1次印刷印数:5000册
: r7 z+ x& y( L( E# f# tISBN978-7-5124-0465-6定价:39.80元$ M G3 ^! @$ L, a; [! c
$ I* q! M/ F2 z! z2 ?* w) L
350万种PDF书制作QQ227263666
# O2 Y- w: C0 G目录
. S4 U; u9 `5 b第1章光的电磁理论基础
/ M U/ Z9 A5 ~3 W…1…………………………“““……
/ P! L- i: H7 z+ Q% X4 D1.1麦克斯韦电磁理论…
: v, d* f( F/ b- `# _! L1.1.1麦克斯韦方程组.
6 G# P3 I4 a7 {. ~) N1.1.2边界条件.,……………………………………
* I( \# w" r, R. O1.13时谐电磁场…,# p$ G: H9 e' {" ~5 N$ x7 e9 O5 h
1.14电磁场的波动方程4 p* ^9 V& r( F5 A2 I i
55 P& {2 m; P: J0 o' E$ }
12平面波和叠加原理
4 `. [+ i6 S B. K8 O8 Q7 d: y* Q哪!中“““““国和和节““““““名4! L8 L! P1 y- C0 F' F0 ?; l
1.2.1平面波0 Z2 X/ _1 U l8 v x
1,2.2叠加原理…11
6 ^5 r7 j! b2 M" m6! [# W9 m9 S$ M6 K- \/ M
13微分算子.……7
! _1 }+ d! H' [5 e6 L9 K1 |) @13.1时间微分算子…
! Z D9 t3 u4 y+ `4 m7 a132空间微分算子.…9 C; Z' g$ c) V1 e" ?# e
m世世量世“世世·中·,·
' S# `0 s- V' ~* O3 H4 ]1.4坡印廷矢量..% S2 f) E; g6 Z! j% n$ X
暮康自中·新。,新和审非非自自自自由十量售鲁量型- F0 H4 K0 m- m% ?9 Y: ~9 i( t
8
, Y( H. Z8 O" K0 h8 s) g% U1.4.1真空中的坡印廷矢量
! V, B* R# \ ^* v8% @6 Q0 [3 N! ~0 O, C# M
14.2非传导各向同性介质中的坡印廷矢量…,0 \0 m& d( i* g0 p% F" X
.5平面光波在电介质表面的反射和折射
/ Q: L7 ?4 t! p+ J事面a面at自量皇中世普想中·“如“9 p& P' b( x) }% ?1 s" [4 V
15.1电矢量平行入射面6 L9 {6 U, ]3 m" c6 _6 L$ p
152电矢量垂直入射面7 T4 |% P* C* r! T: n
手暴% w" f5 B% j+ Q' }# M( P
12& A4 p$ Z7 F+ `, Q0 [1 y: g
15.3菲涅耳公式' @. T+ k4 b+ ]2 |* ?( i* a
1.54反射率和透射率,7 A/ L$ ^, }. {! E3 G( h8 v
13
+ ?1 H0 u0 g4 T/ _6光波由光疏介质进入光密介质
# F& R8 Y$ N- {) z( h161反射率、透射率变化5 \: X( `7 U9 |% c" T
16
' }3 p+ A, v% h( ]. x+ [162布鲁斯特角7 U- }" b! ?* v1 b
曹于增量量. w* @5 Z0 J0 O; }' u
19
5 O1 u1 U% B, R$ ]# Z0 H16.3相位变化,..,,…
% @4 L1 R! l( \5 x* y; q! W: Q申血虚量虚鲁出:的中吾平曹兽鲁,塑
) c" Q5 o5 e/ m9 E# ?, y2 b# c20
, Q" _! Q- q% E0 }! E$ e17光波由光密介质进入光疏介质…21# H1 S3 C4 i, [5 l, S
17.1反射率、透射率变化
9 Z: D5 U) _6 H1 V事喜基:推数登要理鲁:甲!和早卓:中自_1·自是自道4 ]' ~, `) R o8 T; I
218 @; N& d! T7 v {2 z8 g- R
1.7,2全反射…6 j4 v" Z" l* s |$ Q: N' [
曾曾·里·鲁鲁6 V+ s8 }6 ^0 _% b
173相位变化.:1--…--…11……1…1111) a: V& g; c: s" b4 }% i7 X: @$ f
1.74倏逝波
6 T( a9 l) K: Q2 X' l0 N
& {7 F: d v: M350万种PDF书制作QQ2272636667 P8 h% s2 j; l$ H9 e& K
MATLAB
F9 S% Z$ o6 {' ]! | |1 m高等光学仿真( MATLAB版)——光波导,激光
: F9 L8 z9 T9 c$ p; u& `18 MATLAB预备技能与技巧1 n- ~0 z) [4 H# _* {$ l
如“,“,和aaa新目a世世度世于?中日a日日日日日日日日导和" Z( M! V: V7 d' U0 o
18.1向量及其操作
+ v8 h4 V+ T |+ y Y4 q) }27! e/ K/ o, Q$ H. s1 m
182 MATLAB基本作图$ F7 {& x2 ^5 j0 r, ^& @7 s0 F
33
- @0 x1 W' X% Z* N5 c19习题.4 f2 l" A$ g% M" [( ~
142
, z: k/ H2 l# [4 o0 s若第2章理想平板介质光波导中的光传播特性及仿真3 R& l& o4 [7 e5 _/ p; |' g
您对此书内容有任
8 m8 R- K* O" B) _21平板介质光波导一般概念7 N/ w+ G1 o1 d: t+ ]
22平板光波导分析的射线法) T# K' E( F% g7 F$ a9 ^
tt'“首t自世世量世曾世坐世世
- g/ R8 R# x* v# W% x+ Y22.1振幅反射率和附加相移…
" O4 S4 j1 C2 [( w45 u! j/ E! J y, S3 q
22.2特征方程- U# e7 A0 f/ z, a# g3 K( A
…46
; T7 M% I& d: ?) F' t- w5 ?1 `) i有任何疑问,可以凭在
: `- Z, E& o' ^" ^23平板光波导中的TE模
& M- `! G8 U& f9 b$ t" r23.1T模的电磁理论求解7 Y% X% ?- `( {, L% z
4..斗事44事.4:丰丰4:审& a( }; L% u; K
473 e1 T& F! a* n( j# r' s
23.2TE模的特征方程和截止条件………………499 `0 A3 o3 p. ?2 D6 k0 ^0 S
2.33TE模特征方程的 MATLAB图解6 ~% }2 H+ O# r7 H' p* d
50
6 ?4 m0 ]1 X, [; c' x234TE模特征方程的 MATLAB数值求解 Q h* y' j$ O/ _
543 z5 p# s5 O" H" x
凭在线交流卡登录4 v- B( d: a$ L0 C1 d. P. ?- w
23.5非对称平面光波导和对称平面光波导- O/ S% y( C+ V: C% c! ^( Y- n
请事审律丰审% c" P; j; a5 `' u2 ~. n# ]3 t
55
9 P; ]* z" v6 X5 G R23.6TE模的截止波长) @& V, M2 y. ]$ Z+ w
58
" H* m! w& i3 Y& ^6 f( i" C, p237TE模场分布的 MATLAB图示4 j3 h" ^( u1 b* U- B
翻444444↓品44“44品44吾44吾444444
% ]7 s8 T1 R! i+ A23.8TE模的传输功率…60
3 m7 ]1 q2 T7 x5 o/ O24平板光波导中的TM模+ r8 k S0 i" f, q1 r- q/ ~, R6 C
61
, m% W" E j/ T, O. e2.41TM模的电磁理论求解7 \5 }9 C- i& M* k2 L
…613 n& b( l: B2 p0 \2 o
242TM模的特征方程….……
0 d$ o! [; m- P0 ^) J7 o G, N243TM模的截止波长.1111162
1 e j" U% I2 a k! N中文论坛与作者4 r3 d+ ^$ |! l0 g* j( x6 p( R
244TM模的传输功率.639 A# C G) T0 K% o( B5 {& g
25 MATLAB预备技能与技巧
; W$ S: V; Q) h64' |: q- [$ x( u# l% j- y3 V
251 MATLAB的脚本和函数
1 D ]' v0 C* R649 F* F1 E/ b/ v ~: J
252函数的函数& Y$ P8 ?0 @ b0 u4 P
2.53方程求根的 MATLAB数值解法
, b4 |; O3 j$ D# `67
9 |9 V5 D) @% C5 s! a( _9 o2.54方程求根的 MATLAB符号解法, T; x8 p- { b8 X! G
鲁"世·,曾世世世世"世里世量世量世t世世音世曲世出面量首t世出自道首由1虚维首. ]$ k; N6 l9 ?8 ]
26习题…
6 r% B) C0 ^" [% n3 l,11 K- }$ o. ^# q% b
81
- l% q4 J0 j/ z4 O第3章光纤中的光传播特性及仿真
* x3 b) P4 Q% G! w, u31光纤的诞生和光纤通信5 l% A8 Y) T- U8 B, H
22
+ N6 K; C2 p! v) |% G. G- i3,2光纤的一般概念……
+ A! n! |$ Z( |5 }9 }) W% J丰事早耳““““““““4“““4““““····甲·”里0 G) I3 w9 w( `3 q# \. r2 ?. E; f
83
0 R6 Z: N! Q' Q6 k' S: i321光纤和光缆& f! c6 P. S) [3 C/ u
∴83& x' ]: O( G% I0 Y" O
3.22光纤的种类
7 O2 b: o0 E# h8 M“·:··
8 s; C# ~* Z) J84
: O+ ~+ Z( j- B. ^* o! t323光纤的制造,
4 f8 _, K8 ?" {1 o7 a86+ ?+ f7 O- C# @' x1 R5 [
& Z2 V4 O# N! `& }9 l3 M, \6 X目录
) I; W( z" C3 DNIKTLAB
: ~5 G: _ `3 o% [( Twww.ilovematlab.cn8 Q1 j; ], G' {5 L7 ^6 S& Y
32.4光纤的损耗…2 g) @1 h& {/ b" w9 P. z
…,,,,,186
4 ]7 {7 O" u7 M8 b3.25光纤传输的优点…
F; S* W8 J% J0 P* S1 W. \…87
2 h& C0 \# M% R0 r, R6 I* i$ s9 b33光纤的参数定义. C1 X3 X1 Q4 L
……88; h9 S( g2 D5 P$ P7 `$ h8 Z
33.1基本特性参数
* l! h: E3 r8 Z/ F, k2 `1 F* A牛者主自事4·‘“国..““““·“?世' x- v& x/ p7 g' P4 S( ]- O1 Q
332归一化工作频率8 F* W; U1 @8 ]* N. q- Y
:·王“““··::·直味事看, s& H2 {$ ^0 {( C( u# R! w3 g
89+ S1 K4 w& U) i( `6 [
333归一化横向相位参数和归一化横向衰减参数# E& _9 m8 t( C* d. E) [6 j6 U
““哪事·“““““界其据5 Z x5 i+ k2 i2 p/ e) c' e
334有效折射率
, z6 K8 [! l1 [$ k% W \. {8 e) N…,1.190
/ X1 B- r$ P' P7 ?1 y8 g335归一化相位常数.% u0 M5 l9 x2 R) t+ D, M3 t1 Q3 o
·国国“““御干4“0 q" ` R+ I% j2 L8 C8 ~/ _7 H
90
) w3 r3 v" b+ |33.6截止波长
* o4 r. C- x" r9 j若您对此书内容有任' e- k* x# e, \# m4 k) ^
……90有
( C7 g: W- {! R3 j34光纤波导的电磁理论解法…8 B, L- T- k" S+ h
91何# O% e: Z% V; V0 `% P6 I
341柱坐标系亥姆霍兹方程和Beel函数
n5 q0 m% T& g疑
! J! q9 K5 _+ t- h9 b0 v( L.·····平世想t常由日聊新.
5 M7 p0 f6 [; d; U/ b3 T91; x J! b' C6 Z9 e K) `
问
, K5 i$ Z g2 V# e$ b342光纤中的电磁场分量矢量解
4 v" w" r% o: p5 C/ }: z3 E3 N94可
* x9 B; R& p- @343矢量解的特征方程," A4 @! q- g: L2 `
以
" }+ ?- j' ~% K* Z, T4 F. c- ^& V4‘:填本本““““““·““·““!于
- M& a4 r" Y% e% F+ |3 B' x97凭
* w3 s3 e: x8 Q( ^7 i) y2 `344导波模的分类和特征方程
1 Z) V: o' ^7 U98在
: x4 d ?3 i2 s q! u35光纤中的线性偏振模式LP1mt…
( i+ Z6 I4 l; \0 x99
A, y; Q5 S1 f" M, W' H3.51LP模的简并及其特征方程…
3 n& A' ?# t# [+ w7 F8 ?( C99
% {1 Q: s6 q# Q) @2 O9 F# n+ p352LP模的截止条件! D! n* r% ^9 ]
中··生世t虚
& c) c" ]0 h; t9 B& `5 D" b/ ]101
+ V2 N4 {( F, F353LP模归一化截止频率的数值求解…
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0 z6 U9 d$ Z6 y$ zs8s8sniinnnn
1 I1 H4 Z4 w# E" G6 u! Q" x102
/ t0 \5 S, r$ |! u2 C, U36阶跃型折射率光纤中的模式容量和光功率分布…
+ L) w7 N F# S) J; v* Y……,…105
4 ~. i: ^: W( j2 Z9 [4 Q36阶跃型折射率光纤中LP模的模式容量
% q: x) w" H: T8 N* K) ]4 \9 s, Z““…………
, G& N# A9 U' m0 d9 V R% g0 z1055" r( k: c( a1 ~ o. ~
362阶跃型折射率光纤中LP模的光功率…
- P( m3 S; I7 b' a3 Y: y中- }4 x3 [' M5 p+ o& }
106文
# N# s" a* @6 [; o2 @, j& E3.7单模光纤特性分析.9 E' R1 Z7 ~0 B+ |9 R1 m/ w! Q
论
5 f# R! {4 e7 _) ~% Z7 l* W……108坛8 }& T* D' g w |
371单模光纤的特征方程及其 MATLAB数值求解…, y/ n% P. T( @! y# m" e
··2 c, S5 Y8 k# z# ]/ L
¨……108/与2 p& v3 W0 F$ }+ K" V# ]1 K
作+ C0 o' W8 s: @: D! z. g m
372单模光纤的一维模场分布; v# w8 b4 U9 S$ i0 o1 e; B
113者0 s, \" S/ a7 _4 W3 u/ u0 O
37.3单模光纤的二维模场分布) Q! t6 W+ _+ Q$ u- d* h# d
交
& N9 ]2 |( [2 }…………………………111115, W# d/ j( A5 x& f7 k. S+ Q
流
/ X" E. {. f u374单模光纤的三维模场分布
. Y1 J+ s; n) I+ [1 s) |1 V+ H……,…………………………16
0 L [( _5 v$ Z9 ?* m7 _375单模光纤的归一化相位常数
; s8 d7 y9 j( u" {1 J; L3 ^$ t…………….1.1.1180 w5 P; n7 ^, \4 r0 Z7 ]
376单模光纤的光功率填充因子
% v& t. R" A* C. I( w6 ^; X1202 g0 h+ J8 s" ]( Q0 @
37.7单模光纤的模场直径〔模场半径): f4 I# ?% Q) G' G
……….4122
% W2 i" x/ }! A: R3.7:8光纤中模场的高斯模型近似; H4 n3 ~( P/ L. W) U6 \
“4““““:“要自“$ B/ @: v# b0 Y) e
125
f, Z$ q) x; `38多模光纤特性分析." P s% s+ s) k$ a7 c. T
……,111111128( a7 Z g" I' P+ D& \
38.1多模光纤的特征方程及其 MATLAB数值求解
6 h) `; t$ j3 }7 e, X* `0 U' R……,1128
2 a- _6 K( o" g$ G# t1 E! b3 _38.2多模光纤模式的二维、三维光场分布
2 i( B; V: u, L |9 Y" E6 G. e1311 x8 k5 d# v) f- H: v, T# L
/ w1 [6 Q! w" u! E/ T2 z2 G: K& UNIKTLAB& Y$ r. K% l% |4 {9 F" T+ C' K
高等光学仿真( MATLAB版)- @' M, G- i x! e6 M( j( w
光波导,激光
; L' z, J$ S' _ww. iLoveMatlab,cn& ^" O0 j- }" g% D6 B0 |% f
39 MATLAB预备技能与技巧
- A6 l7 Z' t! D/ I8 @6 O# M {. ~2 ]135
2 j5 a6 G. }* B' Z6 \391 Bessel函数及其特性. J! l, O( K' H( }) z
1358 h( O7 k4 c3 H) u' B8 H
392 MATLAB的三维曲线作图
& S, T2 Q& `; r1 C139
/ z' D) q! u8 j$ C393 MATLAB的三维曲面作图..
+ ?5 A8 i, s& Z. I5 [- ^6 ^143
6 }/ V S9 u' i1 }& ^$ @若0 ?8 t% V0 B+ [+ ~: F) Z
3.10习题. ~; x2 C! E* e2 g# D2 Y6 x
………………………·“…“““““……" A* S& C. N9 I6 W. L4 \# I
148
% q. E0 {2 g4 m( x' V+ V' y您: n, s4 o A' L; Q
财第4章高斯光束和光纤耦合
( c$ V7 g( Q- w1498 f5 k) L3 i" ~' A7 @5 I9 w# b
此
0 p9 U# M9 q+ r$ n5 F: O- E$ K4.1高斯光束及其传输( V) G, D& [5 b/ J. w
1491 w+ i* H# N1 E& W7 G/ ]
书
5 h' n9 A8 d( p L5 F: V内
; A( Z1 ?! B5 x4.L.1高斯光束的基本性质.……1496 F. \7 X" S0 e
41.2高斯光束的复参数表示和ABCD定律
* h# o7 ~3 o3 F. j8 ]' A1 G" @……155
5 S' ~4 b& Z4 @容有任何疑问,可以凭在/ [% N/ ~& _' Y4 y! b
41.3高斯光束通过复杂光学系统的变换
+ o+ \. n; Y- g1 A4 R$ {( u.158' ^( n, H/ A1 @$ c+ d1 O
4.14高斯光束通过薄透镜的变换.…………161
) | f* Q4 A* W4.1.5高斯光束的聚焦.164
$ b" W1 y; F* h( ^5 P0 d42光纤端面的辐射场……
2 y; A* C x$ t& r0 `' G( A( [; e…166% K0 D2 F+ u! a
42.1夫朗和费区域的辐射场, B$ @, w! I( P8 U
166
+ ^7 N- N0 l6 K凭在线交流卡登录. E& [5 y" G' b2 j4 T+ M6 {1 K
422高斯孔径光束的辐射场…012# R) m4 U$ g4 \2 P6 G7 s
42.3试验确定参数ka及v的值3 ~* W9 `) g8 F# |, C3 x
174% h$ }& y. U* S, ]9 {
4.3光纤的光功率发射和耦合…
/ f+ H8 j- {% t) x5 l8 K/ w……,,-.1777 h' K( e- m( x7 T
4.3.1光源的输出方向图* s' V* i0 N1 C" a5 T9 P
1非朝,申中着世和! a, q' w% L1 [) X4 V) }& S
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1 _! i1 b$ K' [- A% U0 g# r' o43.2光源耦合进多模光纤的光功率计算% t, Y/ K' {; e, {
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44光纤与光纤的连接及其光功率损耗
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44.1多模光纤连接的光功率损耗
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4.6习题
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4第5章激光原理及仿真
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5.1激光发展简介
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56激光速率方程
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561三能级系统的速率方程
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595 MATLAB中的常微分方程初值问题求解, t' G# O% k5 b; D7 K4 b
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611光纤激光器发展历史,
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6.2端面抽运的掺Yb双包层光纤激光器的基本理论及仿真…
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622Yb离子的能级结构和光谱特性1271
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624端面抽运高功率双包层光纤激光器的数值仿真……, W. Z# R- m8 @6 x: Y8 n
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63侧面抽运的双包层光纤激光器及其仿真! K: E9 r) y' [
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容有任何疑问,可以凭在
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7 z! g# ~' q- F" t( r9 s- ZMATLAB函数名与关键词索引
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参考文献………319; p* Y/ Y: w* L o
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