光纤光学

第1章  光纤光学简介  1
1.1  个人观点  1
1.2  本章简介  2
1.3  光纤光学基础  2
1.4  光纤和通信  5
1.5  光纤基本知识  6
1.6  新兴光网络  9
1.7  光纤术语和专业称谓  12
1.8  本章小结  13
1.9  下章内容  13
1.10  深入阅读  13
1.11  本章思考题  13
1.12  本章测验  14
第2章  光纤器件基础  16
2.1  本章简介  16
2.2  光学基础  16
2.3  光传导  22
2.4  光纤传输  24
2.5  其他光学器件  28
2.6  本章小结  29
2.7  下章内容  30
2.8  深入阅读  30
2.9  本章思考题  30
2.10  本章测验  31
第3章  通信基础  33
3.1  本章简介  33
3.2  通信概念  33
3.3  系统功能  37
3.4  信号格式  40
3.5  模拟通信和数字通信  41
3.6  通信业务  45
3.7  光纤通信设备  49
3.8  本章小结  50
3.9  下章内容  51
3.10  深入阅读  51
3.11  本章思考题  51
3.12  本章测验  52
第4章  光纤类型  54
4.1  本章简介  54
4.2  光的传导  54
4.3  阶跃折射率多模光纤  56
4.4  模式及其相关效应  60
4.5  渐变折射率多模光纤  63
4.6  单模光纤  65
4.7  色散位移单模光纤  68
4.8  单模光纤中的偏振  72
4.9  其他类型的光纤  74
4.10  本章小结  74
4.11  下章内容  75
4.12  深入阅读  75
4.13  本章思考题  75
4.14  本章测验  76
第5章  光纤特性  78
5.1  本章简介  78
5.2  光纤衰减  78
5.3  光的收集和传输  82
5.4  色散  86
5.5  非线性效应  96
5.6  机械特性  99
5.7  本章小结  100
5.8  下章内容  101
5.9  深入阅读  101
5.10  本章思考题  101
5.11  本章测验  102
第6章  光纤材料和光纤制造  105
6.1  本章简介  105
6.2  光纤制造的要求  105
6.3  玻璃光纤  106
6.4  熔石英光纤  107
6.5  塑料光纤  113
6.6  特种光纤和光导  115
6.7  本章小结  119
6.8  下章内容  119
6.9  深入阅读  119
6.10  本章思考题  120
6.11  本章测验  120
第7章  特殊用途光纤  123
7.1  本章简介  123
7.2  光纤光栅  123
7.3  用于放大器和激光器的掺杂光纤  129
7.4  侧面发光装饰性光纤  132
7.5  光子带隙或“多孔”光纤  133
7.6  渐变折射率光纤透镜  134
7.7  传感光纤  135
7.8  本章小结  135
7.9  下章内容  136
7.10  深入阅读  136
7.11  本章思考题  136
7.12  本章测验  137
第8章  光纤成缆  139
8.1  本章简介  139
8.2  成缆基础  139
8.3  成缆原因  140
8.4  光缆类型  143
8.5  构成光缆结构的元素  147
8.6  光缆敷设  153
8.7  光缆变化和光缆故障  153
8.8  本章小结  154
8.9  下章内容  155
8.10  深入阅读  155
8.11  本章思考题  155
8.12  本章测验  155
第9章  光源  158
9.1  本章简介  158
9.2  对光源的考虑  158
9.3  LED光源  161
9.4  激光原理  164
9.5  半导体激光光源  167
9.6  垂直腔半导体激光器  170
9.7  二极管激光器的波长和材料  172
9.8  半导体光放大器  177
9.9  光纤激光器和放大器  178
9.10  其他固态激光源  182
9.11  本章小结  182
9.12  下章内容  183
9.13  深入阅读  183
9.14  本章思考题  183
9.15  本章测验  184
第10章  发射机  186
10.1  本章简介  186
10.2  发射机术语  186
10.3  功能上的考虑  187
10.4  复用  190
10.5  调制  191
10.6  单信道发射机设计  194
10.7  取样发射机  197
10.8  本章小结  199
10.9  下章内容  199
10.10  深入阅读  200
10.11  本章思考题  200
10.12  本章测验  200
第11章  接收机  203
11.1  本章简介  203
11.2  定义接收机  203
11.3  探测器基础  205
11.4  性能考虑  211
11.5  电子功能  216
11.6  接收机电路举例  218
11.7  本章小结  220
11.8  下章内容  220
11.9  深入阅读  220
11.10  本章思考题  221
11.11  本章测验  221
第12章  中继器、再生器和光放大器  224
12.1  本章简介  224
12.2  距离问题  224
12.3  放大类型  226
12.4  对放大的要求  227
12.5  电－光中继器和再生器  228
12.6  掺铒光纤放大器  229
12.7  其他掺杂光纤放大器  234
12.8  光纤中的喇曼放大  234
12.9  半导体光放大器  236
12.10  光放大器中的再生  240
12.11  本章小结  240
12.12  下章内容  241
12.13  深入阅读  241
12.14  本章思考题  241
12.15  本章测验  242
第13章  连接器与接头  244
13.1  本章简介  244
13.2  连接器与接头的应用  244
13.3  光纤到光纤的衰减  245
13.4  内反射  250
13.5  连接器中机械方面的考虑  251
13.6  连接器的结构  252
13.7  连接器的安装  254
13.8  连接单纤和多纤光缆  254
13.9  标准连接器的类型  255
13.10  接合及其应用  260
13.11  接合问题及性能  261
13.12  接合类型  262
13.13  本章小结  266
13.14  下章内容  266
13.15  深入阅读  267
13.16  本章思考题  267
13.17  本章测验  268
第14章  耦合器和其他无源器件  271
14.1  本章简介  271
14.2  耦合器的概念和应用  271
14.3  耦合器的特性  274
14.4  耦合器的类型和技术  277
14.5  衰减器  282
14.6  光隔离器  283
14.7  光环行器  284
14.8  本章小结  287
14.9  下章内容  287
14.10  深入阅读  287
14.11  本章思考题  288
14.12  本章测验  288
第15章  波分复用光学  291
15.1  本章简介  291
15.2  WDM的要求  291
15.3  光滤波器和WDM  295
15.4  WDM技术  299
15.5  构建复用器和解复用器  307
15.6  本章小结  308
15.7  下章内容  309
15.8  深入阅读  309
15.9  本章思考题  309
15.10  本章测验  310
第16章  光开关、调制器和其他有源器件  312
16.1  本章简介  312
16.2  定义有源器件  312
16.3  调制器和调制  313
16.4  光网络中的交换  316
16.5  光开关技术  321
16.6  波长变换  326
16.7  集成光学  327
16.8  光控调制和交换  328
16.9  本章小结  328
16.10  下章内容  329
16.11  深入阅读  329
16.12  本章思考题  329
16.13  本章测验  330
第17章  光纤光学测量  333
17.1  本章简介  333
17.2  光功率测量基础  333
17.3  波长和频率测量  339
17.4  相位和干涉测量  342
17.5  偏振测量  343
17.6  时间和带宽测量  343
17.7  信号质量测量  346
17.8  光纤精确测量  347
17.9  本章小结  351
17.10  下章内容  352
17.11  深入阅读  352
17.12  本章思考题  353
17.13  本章测验  353
第18章  故障诊断和测试设备  356
18.1  本章简介  356
18.2  光纤光学故障诊断  356
18.3  测试和测量设备  358
18.4  故障诊断步骤  368
18.5  本章小结  371
18.6  下章内容  371
18.7  深入阅读  371
18.8  本章思考题  372
18.9  本章测验  372
第19章  系统和光网络的概念  375
19.1  本章简介  375
19.2  演进的网络  375
19.3  电信网络结构  376
19.4  传输拓扑  378
19.5  传输格式  385
19.6  传输容量  389
19.7  本章小结  396
19.8  下章内容  396
19.9  深入阅读  396
19.10  本章思考题  397
19.11  本章测验  397
第20章  光纤系统标准  400
20.1  本章简介  400
20.2  为什么需要标准  400
20.3  标准家族  401
20.4  标准层  402
20.5  传输格式概念  405
20.6  交换标准  407
20.7  光纤传输标准  409
20.8  视频标准  412
20.9  光网络标准  413
20.10  本章小结  413
20.11  下章内容  414
20.12  深入阅读  414
20.13  本章思考题  415
20.14  本章测验  415
第21章  单信道系统设计  418
21.1  本章简介  418
21.2  变量  418
21.3  功率预算  420
21.4  损耗预算的例子  424
21.5  传输容量预算  429
21.6  成本/性能权衡  436
21.7  本章小结  438
21.8  下章内容  438
21.9  深入阅读  439
21.10  本章思考题  439
21.11  本章测验  439
第22章  光网络系统设计  443
22.1  本章简介  443
22.2  WDM与高速TDM  443
22.3  光信道的密度  444
22.4  光纤的性质和WDM  447
22.5  WDM系统中的非线性效应  450
22.6  光放大和WDM设计  451
22.7  交换和光网络  453
22.8  本章小结  457
22.9  下章内容  458
22.10  本章思考题  458
22.11  本章测验  458
第23章  全球电信应用  461
23.1  本章简介  461
23.2  电信的定义  461
23.3  全球电信网  464
23.4  组网  466
23.5  海底光缆  469
23.6  远程地面系统  477
23.7  远程业务的类型  480
23.8  本章小结  481
23.9  下章内容  482
23.10  深入阅读  482
23.11  本章思考题  482
23.12  本章测验  483
第24章  区域和城域通信  486
24.1  本章简介  486
24.2  区域网的结构  486
24.3  已建立的区域电信网  489
24.4  城域网  491
24.5  区域/城域系统设计  492
24.6  本章小结  495
24.7  下章内容  496
24.8  深入阅读  496
24.9  本章思考题  496
24.10  本章测验  497
第25章  本地电话网或接入网  500
25.1  本章简介  500
25.2  本地电话网的结构  500
25.3  用户和接入业务  505
25.4  出现的业务与竞争的技术  508
25.5  无源光网  512
25.6  吉比特以太网和IP协议  513
25.7  本章小结  515
25.8  下章内容  515
25.9  参考资料  516
25.10  本章思考题  516
25.11  本章测验  516
第26章  计算机网和局域网  520
26.1  本章简介  520
26.2  计算机网和电话网  520
26.3  因特网结构  522
26.4  大气光学链路  526
26.5  光纤链路与铜线链路  528
26.6  光纤数据链路设计  531
26.7  标准数据网中的光纤  532
26.8  本章小结  536
26.9  下章内容  537
26.10  深入阅读  537
26.11  本章思考题  538
26.12  本章测验  538
第27章  视频传输  541
27.1  本章简介  541
27.2  视频基础  541
27.3  传输媒介  546
27.4  有线电视网  547
27.5  数字电视和有线系统  551
27.6  其他视频应用  552
27.7  本章小结  552
27.8  下章内容  553
27.9  深入阅读  553
27.10  本章思考题  554
27.11  本章测验  554
第28章  移动光纤通信  557
28.1  本章简介  557
28.2  移动系统  557
28.3  遥控自动运载工具  558
28.4  飞机上的光纤  561
28.5  舰载光纤网络  562
28.6  汽车中的光纤光学  563
28.7  本章小结  563
28.8  下章内容  564
28.9  深入阅读  564
28.10  本章思考题  564
28.11  本章测验  565
第29章  光纤传感器  567
29.1  本章简介  567
29.2  光纤传感概念  567
29.3  光纤探测器  567
29.4  光纤传感机理  569
29.5  一些光纤传感器实例  572
29.6  光纤陀螺  573
29.7  智能肌肤和智能结构  575
29.8  本章小结  576
29.9  下章内容  576
29.10  深入阅读  577
29.11  本章思考题  577
29.12  本章测验  577
第30章  成像和照明光纤光学  580
30.1  本章简介  580
30.2  光纤束基础  580
30.3  成束光纤光学  584
30.4  成像应用  587
30.5  光导管和照明  589
30.6  本章小结  590
30.7  深入阅读  591
30.8  本章思考题  591
30.9  本章测验  591
附录A  重要常数、单位、转换因子及公式  594
附录B  分贝与等效值  597
附录C  标准时分复用速率  598
附录D  间隔100GHz、100信道的L带和C带的ITU频率及波长  599
附录E  激光与光纤安全  602
附录F  光纤光学资源  603
术语表  606