光纤通信

内容简介

　　本书是在作者主编的原《光纤通信网络》一书的基础上，根据光纤通信技术的最新进展，为满足广大读者的需求重新编写的。本书共9章，全面介绍光纤通信技术，内容包括光波基础，光与介质的相互作用，光纤光缆，光无源和有源器件，光接收和发射，调制、编码、复用和解复用技术，以及光放大技术，最后对光纤通信系统设计，色散对系统性能限制，以及最先进的高速宽带光纤通信系统必须解决的色散补偿和管理技术进行了详细的介绍。本书选取了光纤通信技术的最新素材，反映了当前光纤通信技术的发展水平，概念解释清楚，理论分析深入浅出，文字叙述通俗易懂、简明扼要，图文并茂，注重实用，适合不同层次读者的需要。为使读者深入理解书中的内容，每章均配有例题和习题，并在书末给出部分习题的答案。为使读者从关键词尽快找到书中的有关内容，本书还给出名词术语索引。本书可供从事光纤通信系统和网络研究、教学、规划、设计、使用、管理和维护的有关人员参考，也可作为光纤通信课程教材使用。

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图书目录

第1章  概述
     1. 1  光纤通信技术发展
     1. 1. 1  光纤通信史回顾
     1. 1. 2  电缆网络的缺点
     1. 3  三种基本的光纤通信系统
     1. 1. 4  光纤接入网技术介绍
     1. 1. 5  三代网络技术比较
     1. 1. 6  光传送网的关键技术
     1. 1. 7  通信网络的分层结构
     1. 2  光波基础
     1. 2. 1  光的本质
     1. 2. 2  均匀介质中的光波
     1. 2. 3  相速度和折射率
     1. 2. 4  群速度和群折射率
     1. 3  光与介质的相互作用
     1. 3. 1  斯奈尔定律和全反射
     1. 3. 2  菲涅耳方程
     1. 3. 3  光多次干涉和谐振
     1. 3. 4  古斯—汉森相移和光学隧道效应
     1. 3. 5  相干
     1. 3. 6  衍射
     1. 3. 7  偏振
     1. 3. 8  双折射——光在各向异性介质中的传输
     1. 3. 9  非线性光学效应
     1. 4  平面介质波导
     1. 4. 1  波导条件
     1. 4. 2  单模和多模波导
     习题
第2章  光纤和光缆
     2. 1  光纤结构和类型
     2. 1. 1  多模光纤
     2. 1. 2  单模光纤
     2. 2  光纤传输原理
     2. 2. 1  传输条件
     2. 2. 2  光纤模式
     2. 2. 3  单模光纤的基本特性
     2. 3  光纤传输特性
     2. 3. 1  衰减
     2. 3. 2  色散
     2. 3. 3  比特速率
     2. 3. 4  带宽
     2. 3. 5  非线性光学效应
     2. 4  单模光纤的进展和应用
     2. 4. 1  G. 652标准单模光纤
     2. 4. 2  G. 653色散移位光纤
     2. 4. 3  G. 654衰减最小光纤
     2. 4. 4  G. 655非零色散光纤
     2. 4. 5  全波光纤
     2. 4. 6  色散补偿光纤
     2. 5  光纤的选择
     2. 6  光缆
     2. 6. 1  对光缆的基本要求
     2. 6. 2  光缆结构和类型
     2. 6. 3  海底光缆
     习题
第3章  光纤通信器件
     3. 1  连接器
     3. 1. 1  连接损耗
     3. 1. 2  活动连接器结构和特性
     3. 1. 3  接头
     3. 1. 4  连接方法的比较
     3. 2  耦合器
     3. 3  可调谐光滤波器
     3. 3. 1  法布里-珀罗滤波器
     3. 3. 2  马赫-曾德尔滤波器
     3. 3. 3  光栅滤波器
     3. 3. 4  光纤环路谐振带通滤波器
     3. 3. 5  调谐滤波器的性能比较
     3. 4  波分复用/懈复用器
     3. 4. 1  棱镜解复用器
     3. 4. 2  光栅解复用器
     3. 4. 3  介质薄膜干涉滤波器解复用器
     3. 4. 4  熔拉双锥耦合波分复用器
     3. 5  调制器
     3. 5. 1  电光调制器
     3. 5. 2  声光调制器
     3. 5. 3  电吸收波导调制器
     3. 6  光开关
     3. 6. 1  机械光开关
     3. 6. 2  波导光开关
     3. 7  光环行器
     3. 8  光隔离器
     3. 9  分插复用器
     3. 10  波长转换器
     3. 11  交叉连接器
     习题
第4章  光源和光发射机
     4. 1  概述
     4. 2  发光机理
     4. 2. 1  发光机理
     4. 2. 2  受激发射条件
     4. 2. 3  光增益
     4. 2. 4  激光器起振的阈值条件
     4. 2. 5  激光器起振的相位条件
     4. 3  器件结构
     4. 3. 1  异质结半导体激光器
     4. 3. 2  量子限制激光器
     4. 3. 3  分布反馈激光器
     4. 4  波长可调谐半导体激光器
     4. 5  垂直腔表面发射激光器
     4. 6  半导体激光器的特性
     4. 6. 1  半导体激光器的基本特性
     4. 6. 2  模式特性
     4. 6. 3  调制响应
     4. 6. 4  半导体激光器噪声
     4. 7  光发射机设计
     4. 7. 1  驱动电路
     4. 7. 2  可靠性
     4. 8  光频稳定及其控制
     4. 9  对激光器的保护
     4. 9. 1  光源慢启动保护
     4. 9. 2  激光器过流保护
     4. 9. 3  反向冲击电流保护
     4. 9. 4  焊接和静电保护
     4. 10  光纤激光器
     4. 10. 1  掺铒光纤激光器
     4. 10. 2  光纤光栅分布反馈式(DFB)激光器
     习题
第5章  光探测及光接收机
     5. 1  光探测原理
     5. 2  光电二极管
     5. 2. 1 PIN光电二极管
     5. 2. 2  雪崩光电二极管
     5. 2. 3  响应带宽
     5. 2. 4  新型APD结构—
     5. 2. 5  MSM光电探测器
     5. 3  数字光接收机
     5. 3. 1  前置放大器
     5. 3. 2  线性通道
     5. 3. 3  数据恢复
     5. 4  接收机信噪比(SNR)
     5. 4. 1  噪声机理
     5. 4. 2  PIN光接收机
     5. 4. 3  APD接收机
     5. 5  接收机误码率和灵敏度
     5. 5. 1  比特误码率
     5. 5. 2  最小平均接收光功率
     5. 5. 3  光电探测器的量子限制
     5. 6  灵敏度下降机理
     5. 7  光接收机的性能
     5. 8  相干检测
     5. 8. 1  基本概念
     5. 8. 2  信噪比(SNR)
     5. 8. 3  解调方式
     习题
第6章  调制. 编码和复用
     6. 1  概述
     6. 1. 1  调制
     6. 1. 2  编码
     6. 1. 3  复用
     6. 2  副载波调制
     6. 2. 1  模拟副载波调制
     6. 2. 2  数字副载波调制
     6. 3  光调制
     6. 3. 1  模拟强度光调制
     6. 3. 2  数字强度光调制
     6. 3. 3  相干系统光调制
     6. 4  脉冲编码调制
     6. 4. 1  取样. 量化和编码
     6. 4. 2  线性编码PCM
     6. 4. 3  压缩和扩张
     6. 4. 4  差分PCM和增量调制
     6. 5  频分复用
     6. 5. 1  工作原理
     6. 5. 2  FDM对传输带宽的要求
     6. 5. 3  FDM系统功率代价
     6. 5. 4  互调产物(IMP)
     6. 5. 5  载频间距
     6. 6  微波副载波复用(SCM)
     6. 6. 1  副载波复用的特点
     6. 6. 2  模拟SCM光波系统
     6. 7  时分复用(TDM)
     6. 7. 1  时分复用工作原理
     6. 7. 2  时分复用传输帧效率
     6. 7. 3  TDM应用
     6. 8  光复用技术
     6. 8. 1  波分复用
     6. 8. 2  光时分复用技术
     6. 8. 3  光码分复用
     习题
第7章  光放大器
     7. 1  一般概念
     7. 1. 1  增益频谱和带宽
     7. 1. 2  增益饱和
     7. 1. 3  放大器噪声
     7. 1. 4  光放大器应用
     7. 2  半导体光放大器
     7. 2. 1  放大器设计
     7. 2. 2  行波光放大器特性
     7. 2. 3  半导体光放大器的应用
     7. 3  光纤拉曼放大器
     7. 3. 1  分布式拉曼放大器的工作原理和特性
     7. 3. 2  拉曼放大器对系统性能的影响
     7. 3. 3  拉曼放大技术应用
     7. 4  光纤布里渊放大器
     7. 5  掺铒光纤放大器
     7. 5. 1  掺铒光纤结构
     7. 5. 2  工作原理及其特性
     7. 5. 3  掺铒光纤放大器的优点
     7. 5. 4  EDFA的应用
     7. 5. 5  实用EDFA构成
     7. 5. 6  掺镨光纤放大器
     7. 6  光放大器系统应用
     7. 6. 1  前置放大器
     7. 6. 2  放大器级联
     习题
第8章  系统设计
     8. 1  系统结构和限制
     8. 1. 1  系统结构
     8. 1. 2  损耗限制系统
     8. 1. 3  色散限制系统
     8. 2  功率预算
     8. 2. 1  陆地系统功率预算
     8. 2. 2  海底光缆系统功率预算
     8. 3  功率代价因素
     8. 3. 1  光纤模式噪声
     8. 3. 2  色散引起的脉冲展宽
     8. 3. 3  激光器模式分配噪声
     8. 3. 4  LD的频率啁啾
     8. 3. 5  反射噪声
     8. 4  带宽设计
     8. 5  单信道光纤通信系统设计
     8. 5. 1  模拟系统设计
     8. 5. 2  数字系统设计
     8. 6  DWDM系统工程设计
     8. 6. 1  中心频率和信道间隔
     8. 6. 2  线性串话
     8. 6. 3  非线性串话
     8. 6. 4  光放大器系统设计
     8. 6. 5  光功率预算
     8. 6. 6  网络管理
     8. 6. 7  网络保护和生存对策
     8. 6. 8  网络互联
     8. 6. 9  DWDM网络信道数计算
     习题
第9章  色散限制. 补偿和管理
     9. 1  色散引起脉冲展宽
     9. 1. 1  基本传输方程
     9. 1. 2  高斯脉冲输入
     9. 2  色散对系统性能的限制
     9. 2. 1  对系统比特速率的限制
     9. 2. 2  对系统传输距离的限制
     9. 3  后补偿技术
     9. 4  前补偿技术
     9. 4. 1  预啁啾补偿
     9. 4. 2  FSK调制补偿
     9. 4. 3  双二进制编码
     9. 4. 4  半导体光放大器产生啁啾补偿
     9. 4. 5  光纤引入啁啾
     9. 5  负色散DCF补偿
     9. 6  光滤波器补偿
     9. 6. 1  法布里-珀罗干涉滤波器
     9. 6. 2  马赫-曾德尔干涉滤波器
     9. 6. 3  光纤光栅滤波器
     9. 7  相位共轭补偿
     9. 8  镜像相位阵列补偿
     9. 9  宽带系统色散补偿
     9. 9. 1  光时分复用系统色散补偿
     9. 9. 2  波分复用系统色散补偿
     9. 10  色散管理
     9. 10. 1  长距离系统色散管理
     9. 10. 2  动态色散管理
     习题
附录
     附录A  习题答案
     附录B  电磁波频率与波长的换算
     附录C1  dBm与mW换算表
     附录C2  dB值和功率比(dB=10log10(P2／P1))
     附录C3  百分损耗(％)与分贝(dB)损耗换算表
     附录D  PDH与SDH速率等级
     附录E  和v的关系
     附录F  物理常数
     附录G  ITU-T关于WDM系统波长安排
     附录H  名词术语索引
     附录I  例题目录
   参考文献