光纤通信原理、系统与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:JeffHecht

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-6

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787505387768

丛书系列:

图书标签:

• 光纤通信
• 光纤原理
• 通信系统
• 光纤应用
• 光通信
• 信息技术
• 通信工程
• 物理学
• 电子工程
• 网络工程

好的，这是一本关于《电磁场与电磁波基础》的图书简介，其内容完全不涉及您提到的《光纤通信原理、系统与应用》中的主题，并力求内容详实、专业、自然： --- 图书简介：《电磁场与电磁波基础：理论、数值方法与工程应用》 导言：连接经典与现代工程的桥梁 在现代工程科学的版图中，电磁场与电磁波是理解并设计几乎所有电子、通信、电力和遥感系统的核心基石。《电磁场与电磁波基础：理论、数值方法与工程应用》旨在为理工科高年级本科生、研究生以及从事相关领域的工程师提供一套严谨而全面的理论框架与实用的计算工具。本书的焦点完全集中于电磁现象的物理本质、数学描述及其在经典静磁场、时变场以及波传播领域中的精确求解。 本书的结构设计遵循从静电场到动态电磁波的逻辑递进，辅以现代计算电磁学（CEM）的前沿方法，确保读者不仅掌握理论推导，还能将知识应用于复杂的实际工程问题。 第一部分：静电场与静磁场的微观与宏观描述（基础构建） 本部分奠定了理解电磁学的数学基础，重点阐述了场在平衡或稳态条件下的行为。 第一章：矢量分析与坐标系变换 详细回顾了多变量微积分在三维空间中的应用，包括梯度、散度、旋度和线积分、面积分、体积分的物理意义。本书特别强调了直角坐标系、柱坐标系和球坐标系之间的转换，这是后续求解拉普拉斯方程和泊松方程的必要工具。 第二章：静电场的理论基础 本章深入探讨库仑定律、电场强度 ($mathbf{E}$)、电位移矢量 ($mathbf{D}$)，以及静电场的无旋性 ($ abla imes mathbf{E} = 0$)。详细分析了电势的定义，并着重讲解了泊松方程和拉普拉斯方程在求解静电势分布中的应用，包括均匀介质和导体边界条件的处理。 第三章：静磁场的理论基础 内容涵盖毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律，用于计算稳恒电流产生的磁场。引入了磁感应强度 ($mathbf{B}$)、磁场强度 ($mathbf{H}$)，以及磁介质（顺磁性、抗磁性、铁磁性材料）的本构关系。详细推导了磁标量势和磁矢量势的概念，并探讨了磁场的无源性 ($ abla cdot mathbf{B} = 0$)。 第四章：静场中的能量、功与边界条件 本章将能量密度和存储能的概念引入静电场和静磁场，推导了麦克斯韦应力张量（用于计算界面上的力和力矩）。重点分析了电场和磁场在不同介质分界面上的经典边界条件，这对于结构建模至关重要。 第二部分：时变电磁场与麦克斯韦方程组（动态核心） 本部分是本书的理论核心，引入了时间变量，揭示了电磁场的动态特性和电磁波的本质。 第五章：法拉第电磁感应定律与麦克斯韦修正 详细阐述了法拉第感应定律，特别是其作为电场旋度项的来源。在此基础上，引入麦克斯韦对安培定律的修正——引入位移电流密度，从而形成了完整的、相互耦合的麦克斯韦方程组（微分和积分形式）。本书着重分析了这些方程在源（$mathbf{J}, ho$）和无源情况下的物理内涵。 第六章：电磁波的产生与传播 在无源均匀介质中，麦克斯韦方程组自然地导出了矢量波动方程。本书详细推导了电磁波的横波特性、相位速度、群速度和传播常数。通过对平面电磁波的深入分析，定义了坡印亭矢量（$mathbf{S}$），用于描述电磁能量的流动方向和强度，并计算了平均能流密度。 第七章：导波基础与传输线分析（聚焦于电磁场分布） 本章将电磁波传播的概念应用于受限结构。详细分析了理想平行板波导中TE、TM模式的场分布、截止频率和特性阻抗的推导。虽然不涉及光纤的特定结构，但本章奠定了所有导波系统的场论基础，包括模式的正交性和功率传输的计算方法。 第三部分：计算电磁学与工程求解（数值工具箱） 本部分关注如何将抽象的偏微分方程转化为可计算的工程模型，是现代电磁设计不可或缺的一环。 第八章：求解静磁、静电问题的数值方法 重点介绍有限差分法（FDM）在求解拉普拉斯/泊松方程中的应用。通过离散化处理复杂的几何边界和非均匀介质，展示如何构建代数方程组并进行求解。 第九章：积分方程方法导论：矩量法（MoM） 本书详细介绍了作为处理辐射和散射问题的强大工具——矩量法（Method of Moments）。阐述了格林函数在电磁学中的作用，以及如何将电磁场问题转化为线性方程组，适用于分析大型、开域结构，如天线辐射特性（仅从电磁场角度分析，不涉及器件级应用）。 第十章：时域有限差分法（FDTD） FDTD作为一种直观且高效的时域分析工具，被系统地介绍。本书详细讲解了Yee算法的构造、稳定性条件（CFL条件）的推导，以及如何将吸收边界条件（ABC，如PML）应用于模拟开放空间中的电磁波传播，从而实现对瞬态电磁现象的精确模拟。 总结与特色 《电磁场与电磁波基础：理论、数值方法与工程应用》的特色在于其理论的严谨性与计算工具的实用性的完美结合。本书在讲解经典理论的同时，将麦克斯韦方程组作为一条清晰的主线贯穿始终，并确保每一章节的推导都清晰可循。它专注于电磁场的物理本质和工程计算，完全避开了半导体器件物理、光波导理论、光发射与探测机制、调制解调技术以及高速数字电路设计等光纤通信特有的内容。本书致力于培养读者从第一性原理出发分析和解决电磁兼容性（EMC）、射频（RF）电路的电磁耦合、以及电磁散射问题的能力。 ---

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这本书的叙事逻辑简直是一场精心编排的交响乐，每一个章节的过渡都流畅得像是行云流水。作者似乎深谙读者的学习路径，没有急于抛出深奥的理论，而是从最基础、最直观的物理现象娓娓道来，循序渐进地搭建起知识的脚手架。初看目录时，我还有些担心某些章节会不会过于学术化，但实际阅读后发现，作者在引入新概念时，总会穿插一些贴近实际工程案例的引子，这极大地激发了我的好奇心和求知欲。比如，在讲解某种新型调制技术的原理时，作者并没有止步于数学公式的推导，而是巧妙地将其与当前业界正在攻克的某个难题联系起来，使得理论学习的目标瞬间变得清晰而具体。这种“理论服务于实践，实践反哺理论深化”的结构安排，使得阅读体验非常连贯，让人有一种“原来如此”的豁然开朗感，而不是被晦涩的术语团团围住的挫败感。

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阅读这本书给我最大的收获，在于它对我固有思维模式的冲击和重塑。过去我总是习惯于从单一的视角去理解技术问题，这本书却强迫我必须跳出“器件”或“系统”的单一框架，用一种更宏观、更辩证的眼光去看待整个光通信链路。作者在探讨某个技术瓶颈时，常常会并列 제시 两种截然不同的解决方案，并深入分析它们各自的优劣势、应用场景的局限性，以及未来融合的可能性。这种多维度的比较分析，远比单一的教科书式介绍要深刻得多。它教会了我，在工程实践中，没有绝对“完美”的技术，只有最适合当前环境的“权衡”。特别是关于网络架构演进的部分，作者对未来十年的发展趋势进行了富有洞察力的预测和论证，这些论点并非空穴来风，而是建立在对现有技术发展曲线的精准把握之上，读完后让人对行业前景充满了更审慎的期待。

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这本书的排版和装帧简直可以用“惊艳”来形容，那种沉甸甸的质感，打开扉页就能感受到作者和出版社的用心。封面设计采用了非常现代的几何线条，色调沉稳而不失活力，让人一看就知道这不是那种陈旧的教科书。书本的装订非常牢固，即使我经常带着它在不同实验室和办公室间奔波，也没有出现任何松动的迹象，内页纸张的克重选择恰到好处，既保证了墨迹的清晰度，又不会因为太厚重而让人望而却步。更值得称赞的是，全书的图表绘制达到了专业级的水平，那些复杂的物理结构图和系统框图，用色精准，标注清晰，即便是初次接触这些概念的读者，也能迅速抓住核心逻辑。阅读过程中，纸张的触感带来的愉悦感，让长时间的深入学习也变得不那么枯燥。这种对细节的极致追求，体现了出版方对知识传播的尊重，让每一次翻阅都成为一种享受，远超出了我对一本技术书籍的预期。我甚至觉得，光是把它放在书架上，也是一种品味和实力的象征。

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我特别欣赏这本书中对“应用”层面的深度挖掘和细致剖析。很多技术书籍在讲完原理后便戛然而止，留给读者大量的“自行想象”空间。但这本书则不然，它仿佛带着读者走进了一个虚拟的工程现场。书中对不同应用场景下的具体挑战进行了详尽的案例研究，比如深海光缆的敷设标准、城域网的动态带宽分配策略，以及最新的数据中心互联对延迟和功耗的苛刻要求。这些案例不仅展示了理论如何落地，更揭示了在真实世界中，工程实现往往需要克服的非理想因素，如环境温度波动、光纤老化、以及供应链的限制等。作者在描述这些实际问题时，展现了深厚的工程经验，给出的解决方案不是标准答案，而是基于成本、可靠性和可维护性等多个维度考量的优化策略，这对于任何想从理论走向实践的人来说，都是无价的财富。

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这本书的语言风格极其鲜明，充满了智慧的火花，让人感觉不是在和一个冷冰冰的知识库对话，而是在聆听一位经验丰富的大师的悉心教诲。作者的表达既有严谨的学术规范，又不失幽默和富有启发性的比喻。例如，在解释光纤中的非线性效应时，作者没有直接堆砌复杂的傅里叶变换，而是用了一个非常生动的类比，瞬间将抽象的物理过程具象化了。这种高超的文字驾驭能力，使得原本枯燥的技术细节变得引人入胜。即便在处理一些需要高度集中注意力的数学证明时，作者也总能巧妙地穿插一些“附注”或“思考题”，引导读者主动思考背后的物理意义，而不是被动地接受结论。这种亦师亦友的写作腔调，极大地降低了阅读门槛，让即便是非专业的读者，也能体会到探索真理的乐趣。

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