光纤通信系统

第1章  导论                  
 1. 1  光纤通信的发展与现状                  
 1. 2  通信系统的信号与调制                  
 1. 2. 1  模拟信号与数字信号                  
 1. 2. 2  调制格式                  
 1. 3  信号复用与数字传递方式                  
 1. 3. 1  数字信号的复用方法与PDH系统                  
 1. 3. 2  同步数字转移模式(SIM)                  
 1. 3. 3  异步转移模式(ATM)                  
 1. 4  光纤通信系统及其应用                  
 1. 5  光纤系统的基本组成                  
 1. 5. 1  光纤光缆                  
 1. 5. 2  光发送机                  
 1. 5. 3  光接收机                  
 练习题                  
 第2章  光纤的结构与导波特性                  
 2. 1  光纤的导光原理与结构特性的射线分析                  
 2. 1. 1  阶跃光纤                  
 2. 1. 2  渐变光纤                  
 2. 2  阶跃光纤的模式理论                  
 2. 2. 1  电磁波在光纤中传播的基本方程                  
 2. 2. 2  光在光纤中传播的导波方程                  
 2. 2. 3  阶跃光纤中的光场                  
 2. 2. 4  阶跃光纤的本征值方程与模式                  
 2. 2. 5  单模光纤                  
 2. 3  单模光纤的色散                  
 2. 3. 1  光纤色散引起的脉冲展宽及对通信容量的影响                  
 2. 3. 2  材料色散                  
 2. 3. 3  波导色散                  
 2. 3. 4  色散位移和非零色散光纤                  
 2. 3. 5  高阶色散                  
 2. 3. 6  偏振色散                  
 2. 4  光纤损耗                  
 2. 4. 1  衰减系数                  
 2. 4. 2  衰减机理                  
 2. 5  光纤的非线性效应                  
 2. 5. 1  非线性折射率与自相位调制                  
 2. 5. 2  受激非弹性散射                  
 2. 5. 3  参量过程与四波混频                  
 2. 6  光纤光缆设计与制造                  
 2. 6. 1  光纤的结构设计与制造                  
 2. 6. 2  光缆的结构设计与制造                  
 练习题                  
 第3章  光波系统中光信号的传输特性                  
 3. 1  色散影响下光信号的传输特性                  
 3. 1. 1  光脉冲传输的基本方程                  
 3. 1. 2  光脉冲参数与色散展宽                  
 3. 2  光纤带宽与色散对通信能力的限制                  
 3. 2. 1  宽谱光源脉冲传输时的展宽与极限比特率                  
 3. 2. 2  窄谱光源脉冲传输时的展宽与极限比特率                  
 3. 2. 3  光纤与光纤系统的带宽                  
 3. 3  光纤非线性影响下光信号的传输特性                  
 3. 3. 1  光脉冲在非线性色散光波系统中传输的基本方程                  
 3. 3. 2  光波系统中光脉冲信号的传输状态                  
 3. 4  非线性光波系统中的自相位调制和频率啁啾                  
 练习题                  
 第4章  光波系统互连技术与器件                  
 4. 1  光纤连接器                  
 4. 1. 1  光纤连接损耗及影响因素                  
 4. 1. 2  光纤连接器的结构                  
 4. 2  光纤耦合器                  
 4. 2. 1  光纤耦合器的基本原理与结构                  
 4. 2. 2  光纤耦合器的特性                  
 4. 2. 3  其他类型耦合器                  
 4. 3  波分复用／解复用器与光滤波器                  
 4. 3. 1  WDM／DWDM的技术性能                  
 4. 3. 2  WDM／DWDM的结构原理                  
 4. 4  光波导调制与开关器件                  
 4. 4. 1  相位调制器                  
 4. 4. 2  强度调制器和光开关                  
 练习题                  
 第5章  光源与光发送机                  
 5. 1  半导体光源的物理基础                  
 5. 1. 1  发射与吸收速率                  
 5. 1. 2  PN结的形成及其能带结构                  
 5. 1. 3  载流子的复合发光效率与寿命                  
 5. 1. 4  制造异质结的化合物半导体                  
 5. 2  发光二极管                  
 5. 2. 1  输出功率与效率                  
 5. 2. 2  输出光谱特性                  
 5. 2. 3  响应速率与带宽                  
 5. 2. 4  LED的类型与结构                  
 5. 3  半导体激光二极管                  
 5. 3. 1  粒子数反转与光增益                  
 5. 3. 2  光学谐振腔与激光器的阈值条件                  
 5. 3. 3  激光器的结构                  
 5. 3. 4  有源层的导波特性与激光腔的振荡模,                   
 5. 3. 5  单纵模半导体激光器                  
 5. 4  半导体激光器的输出特性                  
 5. 4. 1  L-I转换输出特性                  
 5. 4. 2  调制特性                  
 5. 4. 3  噪声特性                  
 5. 5  光发送机                  
 5. 5. 1  光源的调制                  
 5. 5. 2  光源的驱动电路                  
 5. 5. 3  光源与光纤的耦合                  
 练习题                  
 第6章  光检测器与光接收机                  
 6. 1  光电二极管                  
 6. 1. 1  光检测器的物理基础                  
 6. 1. 2  PN光电二极管                  
 6. 1. 3  PIN光电二极管                  
 6. 1. 4  雪崩光电二极管                  
 6. 2  光接收机的电路结构与特性                  
 6. 2. 1  光接收机的前端                  
 6. 2. 2  光接收机的线性通道                  
 6. 2. 3  数据重建电路                  
 6. 2. 4  集成光接收机                  
 6. 3  光接收机的噪声                  
 6. 3. 1  光接收机的噪声源                  
 6. 3. 2  PIN光接收机的信噪比                  
 6. 3. 3  APD光接收机的信噪比                  
 6. 4  数字光接收机的灵敏度                  
 6. 4. 1  光接收机的误码率                  
 6. 4. 2  数字光接收机的最小平均接收功率                  
 6. 4. 3  光接收机的极限灵敏度                  
 6. 4. 4  光接收机灵敏度的恶化                  
 6. 5  光中继器与分插复用器                  
 6. 5. 1  光中继器                  
 6. 5. 2  分插复用器                  
 练习题                  
 第7章  光放大器                  
 7. 1  光放大器的原理与一般特性                  
 7. 1. 1  光放大器的原理                  
 7. 1. 2  光增益谱宽与放大器带宽                  
 7. 1. 3  增益饱和与饱和输出功率                  
 7. 1. 4  放大器噪声                  
 7. 1. 5  光放大器在光波系统中的应用                  
 7. 2  半导体光放大器                  
 7. 2. 1  工作原理                  
 7. 2. 2  放大器特性                  
 7. 2. 3  放大器应用                  
 7. 3  光纤喇曼放大器                  
 7. 3. 1  FRA的工作原理与增益带宽                  
 7. 3. 2  FRA的耦合工作方程和增益饱和                  
 7. 3. 3  FRA的性能及其应用                  
 7. 4  光纤布里渊放大器                  
 7. 4. 1  FBA的工作原理与增益带宽                  
 7. 4. 2  FBA的耦合工作方程和增益饱和                  
 7. 4. 3  FBA的性能及其应用                  
 7. 5  掺铒光纤放大器                  
 7. 5. 1  掺铒光纤放大器的工作原理与增益谱特性                  
 7. 5. 2  EDPA的小信号增益与饱和特性                  
 7. 5. 3  EDFA的高速与多信道放大特性                  
 7. 5. 4  EDFA的系统应用                  
 练习题                  
 第8章  直接检测光波系统的设计与性能                  
 8. 1  光波系统的结构                  
 8. 1. 1  点到点连接                  
 8. 1. 2  广播和分配网                  
 8. 1. 3  局域网                  
 8. 2  光纤损耗和色散对系统性能的限制                  
 8. 2. 1  损耗限制光波系统                  
 8. 2. 2  色散限制光波系统                  
 8. 2. 3  点到点电信商业光波系统                  
 8. 3  光波系统的设计                  
 8. 3. 1  光波系统的功率预算                  
 8. 3. 2  光波系统的上升时间预算                  
 8. 3. 3  光波系统的色散预算                  
 8. 4  光接收机灵敏度恶化和系统功率代价                  
 8. 4. 1  模噪声的影响                  
 8. 4. 2  色散展宽的影响                  
 8. 4. 3  模分配噪声的影响                  
 8. 4. 4  频率啁啾的影响                  
 8. 5  光放大系统的设计与性能                  
 8. 5. 1  光前置放大器ASE噪声对系统性能的影响                  
 8. 5. 2  级联在线光放大系统的性能                  
 练习题                  
 第9章  相干光波通信系统                  
 9. 1  相干检测原理与特性                  
 9. 1. 1  零差检测                  
 9. 1. 2  外差检测                  
 9. 1. 3  信噪比                  
 9. 2  调制格式                  
 9. 2. 1  ASK调制格式                  
 9. 2. 2  PSK调制格式                  
 9. 2. 3  FSK调制格式                  
 9. 3  解调方案                  
 9. 3. 1  外差同步解调                  
 9. 3. 2  外差异步解调                  
 9. 3. 3  零差同步解调                  
 9. 3. 4  零差异步解调                  
 9. 4  相干光接收机的误码率和灵敏度                  
 9. 4. 1  同步ASK接收机                  
 9. 4. 2  同步PSK接收机                  
 9. 4. 3  同步FSK接收机                  
 9. 4. 4  异步ASK接收机                  
 9. 4. 5  异步FSK接收机                  
 9. 4. 6  异步DPSK接收机                  
 9. 5  相干光接收机灵敏度恶化与系统设计考虑                  
 9. 5. 1  相位噪声                  
 9. 5. 2  强度噪声                  
 9. 5. 3  偏振失配                  
 9. 5. 4  光纤色散                  
 9. 6  相干光波系统的性能                  
 9. 6. 1  异步外差系统                  
 9. 6. 2  同步外差系统                  
 9. 6. 3  零差系统                  
 9. 6. 4  现场试验系统                  
 练习题                  
 第10章  多信道光波系统                  
 10. 1  多信道光波系统的复用方案                  
 10. 2  WDM光波系统                  
 10. 2. 1  高速大容量点到点通信                  
 10. 2. 2  多信道广播与分配网                  
 10. 2. 3  多路接入局域网                  
 10. 3  WDN多信道光波系统的解复用与信道串音                  
 10. 3. 1  信道选择光滤波器的参数设计和选择能力                  
 10. 3. 2  直接光解复用光放大WDM系统中的串音                  
 10. 3. 3  相干解复用密集WDN系统中的串音                  
 10. 4  WDM多信道光波系统的非线性串音                  
 10. 4. 1  受激喇曼散射(SRS)                  
 10. 4. 2  受激布里渊散射(SBS)                  
 10. 4. 3  交叉相位调制(KPM)                  
 10. 4. 4  四波混频(FWM)                  
 10. 5  副载波复用(SCM)光波系统                  
 10. 5. 1  模拟SCM光波系统                  
 10. 5. 2  相干SCM光波系统                  
 10. 5. 3  多波长SCM光波系统                  
 10. 6  码分复用(CDM)光波系统                  
 练习题                  
 第11章  光纤孤子通信系统                  
 11. 1  光孤子及其特性                  
 11. 1. 1  非线性薛定谔方程                  
 11. 1. 2  NSE的解及其性质                  
 11. 1. 3  暗孤子                  
 11. 2  光纤损耗与光孤子能量补偿放大                  
 11. 2. 1  损耗导致的脉冲展宽与面积定理                  
 11. 2. 2  光纤损耗的补偿放大与全光中继                  
 11. 2. 3  延长放大器间距的预加重方法                  
 11. 3  光纤孤子系统的通信容量及其限制因素                  
 11. 3. 1  ASE噪声与光孤子系统的通信容量                  
 11. 3. 2  孤子相互作用与通信容量                  
 11. 3. 3  光孤子源频率啁啾的影响                  
 11. 3. 4  自感应受激喇曼散射与孤子自频移的影响                  
 11. 4  光纤孤子的传输控制                  
 11. 4. 1  ASE限制的频域滤波控制                  
 11. 4. 2  光孤子传输的时域控制                  
 11. 5  多信道光孤子系统                  
 11. 5. 1  多信道光孤子通信系统的特点                  
 11. 5. 2  多信道光孤子的碰撞长度                  
 11. 6  光纤孤子通信系统的组成与实验进展                  
 练习题                  
 第12章  光波通信网新技术                  
 12. 1  通信网结构的发展                  
 12. 2  节点间连接和光纤链路的全光化                  
 12. 3  光传送网结构分层与WDM网的物理通道                  
 12. 3. 1  物理网结构分层                  
 12. 3. 2  光通道层的波长路由                  
 12. 3. 3  波长通道与波长变换                  
 12. 4  光交叉连接设备                  
 12. 4. 1  OXC的功能和技术要求                  
 12. 4. 2  OXC的基本结构                  
 12. 4. 3  OXC与DXC结构的关系与性能比较                  
 12. 5  波长变换技术                  
 12. 5. 1  光电混合波长变换技术                  
 12. 5. 2  全光波长变换技术                  
 12. 5. 3  四波混频FWM波长变换器                  
 练习题                  
 参考文献