密集波分復用技術(shù)導論

定　價：￥23.00

作　者：	(美)S.V.卡塔洛頗羅斯，(美)朗訊科技有限公司著；高啟祥等譯
出版社：	人民郵電出版社
叢編項：	IT先鋒系列叢書
標　簽：	光通信數(shù)字傳輸系統(tǒng)

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ISBN：	9787115094889	出版時間：	2001-01-01	包裝：	精裝
開本：	24cm	頁數(shù)：	186	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書是一本專門介紹密集波分復用（DWDM）的專著，本書內(nèi)容由5部分組成，每部分又分為若干章。第一部分敘述物理光學，包括干涉、衍射、折射等，是理解馬赫—策恩德或法布里—珀羅干涉器的重要預備知識。第二部分講述光學玻璃纖維作為傳輸媒介的基本原理和光線通過它傳輸?shù)奶匦?。還講述了許多光器件，如濾波器、復用器和分用器、開關(guān)、偏振器、光源和光接收器。第三部分講述數(shù)字和光傳輸中使用的各種編碼技術(shù)。第四部分概括性地，也是簡單地講述波分復用（WDM）和密集波分復用（DWDM），還討論了DWDM系統(tǒng)設(shè)計方面的問題以及網(wǎng)絡拓撲和故障避讓等。最后，第五部分討論當前DWDM領(lǐng)域的研究狀況。每章之后有練習題，書末有答案。在每個部分之后列有相關(guān)參考文獻。本書主要讀者對象為從事光纖通信的科研人員、工程技術(shù)人員及大專院校相關(guān)專業(yè)的師生。

作者簡介

　　S.V.卡塔洛頗羅斯（Stamatios V.Kartalopoalos）現(xiàn)任職于美國朗訊公司貝爾實驗室的現(xiàn)代光網(wǎng)絡研究組。他是特理學士和工程碩士和博士。他在通信領(lǐng)域的最新成就是在DWDM系統(tǒng)、IP光網(wǎng)絡、SONET/SDH和ATM系統(tǒng)和超高速模式識別等方面。1979年以來，他對數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)、局域網(wǎng)、光纖網(wǎng)、衛(wèi)星系統(tǒng)和智能信號處理、包括神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯等技術(shù)有不少貢獻。另外，在現(xiàn)代實時、高速通信體系的定義、研發(fā)和管理以及利用VLSI和/或微處理器來實現(xiàn)方面，在高速和加強的通信協(xié)議的定義和研究方面，他也有貢獻?？ㄋ孱H羅斯博士最近在幾個研討會上講授DWDM技術(shù)，SONET/SDH和ATM系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯等課程。加入AT&T之前，他教授光材料的動態(tài)現(xiàn)象、電—光器件、數(shù)字和模擬計算機和搜尋算法等大學及研究生課程，指導研究工作。他是“了解SONET/SDHT和ATM”（Understanding SONET/SDH and ATM，IEEE Press.1999）和“了解神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯”（Understanding Neural Networks and Fuzzy Logic，IEEE Press.1996）的作者。另外，他發(fā)表過許多論文并取得不少專利，有一些屬于光通信系統(tǒng)方面。他曾是IEEE通信雜志（Communications Magazine）的客座編輯和神經(jīng)網(wǎng)絡學報（Transactions on Neural Networks）的副主編。另外，他擔任過IEEE神經(jīng)網(wǎng)絡學會副主席和IEEE美國委員會委員?？ㄋ孱H羅斯博士作為IEEE委員主持IEEE通信會技術(shù)發(fā)現(xiàn)委員會、代表通信學會技術(shù)活動委員會（TAB）新技術(shù)指導組織，他還是IEEE出版委員會委員。在此之前，他主持信號處理和電子委員會。他也是IEEE通信學會傳輸、接入和光系統(tǒng)委員會委員。

圖書目錄

第一部分　光的基礎(chǔ)知識

引言　1

第1章　光的性質(zhì)1
1.1　引言　1
1.2　提高光纖可傳送的帶寬　2
1.3　什么是密集波分復用(DWDM)　2
1.4　什么是光頻分復用(OFDM)　3
1.5　不透明和透明的波分復用系統(tǒng)　4
1.6　密集波分復用的器件　4
1.7　光學基礎(chǔ)?4
1.7.1　光的波動性　4
1.7.2　光的粒子性　5
1.8　測量光度的術(shù)語：光通量. 照度和亮度　6
練習　7

第2章　光和物質(zhì)的相互作用8
2.1　引言　8
2.2　透明和不透明的物質(zhì)　8
2.3　透光物質(zhì)的性質(zhì)　8
2.3.1　反射和折射——折射率　9
2.3.2　斯涅耳(Snell)定律　10
2.3.3　臨界角　10
2.3.4　光棱鏡　10
2.3.5　衍射　12
2.3.6　無限遠處的衍射　12
2.3.7　衍射光柵　12
2.3.8　惠更斯—菲涅耳(Huygens-Fresnel)原理　13
2.3.9　光的干涉　13
2.3.10　防反射涂層　14
2.3.11　全息攝影　15
2.3.12　偏振　16
2.3.13　偏振的例子　17
2.3.14　反射和折射產(chǎn)生的偏振　17
2.3.15　消光比　18
2.3.16　偏振模式偏移：法拉弟(Faraday)效應　18
2.3.17　相移　19
2.3.18　各向同性和各向異性　19
2.3.19　雙折射　20
2.3.20　材料色散　20
2.3.21　非線性現(xiàn)象　21
2.3.22　均勻性和不均勻性　21
2.3.23　材料中雜質(zhì)的影響　22
2.3.24　微裂紋效應　22
2.3.25　機械應力的影響　23
2.3.26　溫度變化的影響　23
練習　24

參考文獻　25
標準　26

第二部分　光部件

第3章　光波導——光纖27
3.1　引言　27
3.2　光纜的構(gòu)造　27
3.2.1　怎樣制造光纖　28
3.2.2　怎樣制造預制棒　29
3.3　折射率分布　29
3.4　光纖模式　29
3.4.1　多模漸變折射率光纖　31
3.4.2　單模光纖　31
3.5　光的傳播　31
3.6　臨界光錐或接受光錐　32
3.7　出射光錐　32
3.8　相速　33
3.9　群速　33
3.10　模式色散　33
3.10.1　模間延遲差　34
3.10.2　最大比特率　34
3.10.3　?；旌稀?5
3.11　降低模式色散　35
3.12　色度色散　35
3.12.1　材料色散　36
3.12.2　波長色散　36
3.12.3　色度色散：渡越時間變化　36
3.12.4　色度色散：脈沖展寬　37
3.13　色散位移和色散平坦光纖　37
3.14　色度色散的限度：ITU-T　38
3.15　單模色度色散的計算　39
3.16　色度色散補償　39
3.17　偏振模色散　40
3.18　光纖的衰減或損耗　40
3.18.1　分貝　41
3.19　光纖頻譜利用　42
3.20　光纖雙折射和偏振　43
3.21　非線性現(xiàn)象　43
3.21.1　受激喇曼散射　44
3.21.2　受激布里淵散射　45
3.21.3　四波混頻　45
3.21.4　時間FWM, 近端和遠端　46
3.22　光譜展寬　47
3.23　自相位調(diào)制　47
3.24　自調(diào)制或調(diào)制不穩(wěn)性　48
3.25　FWM對DWDM傳輸系統(tǒng)的影響　48
3.26　減小FWM的對策　48
3.27　光孤子　49
3.27.1　光孤子的定性說明　49
3.28　光纖連接　50
3.29　結(jié)論　50
練習　51

第4章　光譜濾波器和光柵52
4.1　引言　52
4.2　法布里—珀羅干涉器　52
4.2.1　法布里—珀羅諧振器　52
4.2.2　精細度　54
4.2.3　譜寬. 線寬和線間隔　55
4.2.4　法布里—珀羅濾波器　55
4.3　布喇格光柵　56
4.3.1　布喇格反射器　56
4.3.2　布喇格條件　57
4.4　光纖布喇格光柵　57
4.5　可調(diào)布喇格光柵　58
4.6　電介質(zhì)薄膜　59
4.7　偏振光分路器　59
4.8　可調(diào)諧光濾波器　59
4.9　聲—光可調(diào)諧濾波器　60
4.10　馬赫—策恩德濾波器　61
4.10.1　馬赫—策恩德濾波器的可調(diào)度　62
4.11　吸收濾波器　63
4.12　雙折射濾波器　64
4.13　混合濾波器　64
4.14　可調(diào)濾波器的比較　64
4.15　衍射光柵　65
練習　66

第5章　光分用器67
5.1　引言　67
5.2　棱鏡　67
5.3　衍射光柵　67
5.4　陣列波導光柵　68
5.5　馬赫—策恩德干涉器　69
5.6　光譜濾波器　69
5.7　聲—光濾波器和偏振光束分離器的組合　69
5.8　光復用器　70
練習　70

第6章　光源72
6.1　引言　72
6.2　發(fā)光二極管　72
6.2.1　開關(guān)速度和輸出功率　73
6.2.2　輸出光譜　73
6.2.3　輸入—輸出響應　73
6.2.4　調(diào)制響應　73
6.2.5　結(jié)論　74
6.3　激光器　74
6.3.1　紅寶石激光器　75
6.3.2　半導體激光器　75
6.4　單片法布里—珀羅激光器　76
6.5　單片布喇格激光器　77
6.6　分布反饋激光器　77
6.7　半導體量子阱激光器　78
6.8　垂直空腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)　78
6.9　單片可調(diào)激光器　79
6.9.1　單頻激光器　79
6.9.2　多頻激光器　79
6.10　梳狀光發(fā)生器　80
6.11　啁啾—脈沖激光源　80
6.12　多頻空腔激光器　80
6.12.1　WGR的優(yōu)點　81
6.12.2　WGR的缺點　81
6.13　單片DFB陣列　81
6.13.1　DFB的優(yōu)點　82
6.13.2　DFB的缺點　82
6.14　調(diào)制器　82
6.15　激光器模塊　83
練習　83

第7章　光檢測器85
7.1　引言　85
7.2　光電檢測器的特性　85
7.3　PIN光電二極管　85
7.4　APD光電二極管　86
練習　86

第8章　光放大器87
8.1　引言　87
8.2　再生器　87
8.3　光放大器　88
8.4　半導體光放大器　89
8.5　摻鉺光纖放大器　89
8.5.1　EDFA的優(yōu)點　90
8.5.2　EDFA的缺點　91
8.6　摻鐠光纖放大器　92
8.7　受激喇曼和受激布里淵散射放大器　92
8.8　光纖放大器的分類　92
8.8.1　功率放大器　92
8.8.2　前置放大器　92
8.8.3　線路放大器　92
8.8.4　放大器的標準　93
8.9　波長變換器　93
8.9.1　交叉增益調(diào)制　93
8.9.2　四波混頻　94
8.9.3　光頻偏移器　94
練習　95

第9章　其他光元件96
9.1　引言　96
9.2　光鎖相環(huán)　96
9.3　光方向耦合器　96
9.4　環(huán)形諧振器　98
9.5　光均衡器　100
9.6　光隔離器　101
9.7　偏振器. 旋轉(zhuǎn)器和環(huán)行器　101
練習　102

第10章　光交叉連接103
10.1　引言　103
10.2　光交叉連接的模型　103
10.3　自由空間光交換　104
10.4　固態(tài)交叉連接　104
10.5　微電機械交換：反射器型　106
10.6　電機械交換：反射鏡陣列　107
10.7　開關(guān)速度　108
練習　109

第11章　光分/插復用器110
11.1　引言　110
11.2　OADM的功能　110
11.3　光分/插復用器　110
練習　111

參考文獻　112
標準　121
其他原始資料　121

第三部分　光信息的編碼

第12章　數(shù)字傳輸和編碼技術(shù)124
12.1　引言　124
12.2　歸零和不歸零　124
12.3　單極性和雙極性信號　125
12.4　4B/5B, 8B/10B編碼　125
12.5　ASK方式　125
12.6　PSK方式　126
12.7　FSK方式　127
練習　127

第13章　光信息的解碼129
13.1　引言　129
13.2　ASK解調(diào)器　129
13.3　PSK和FSK解調(diào)　129
練習　130

參考文獻　131
標準　131

第四部分　密集波分復用
第14章　DWDM系統(tǒng)　133
14.1　引言　133
14.2　DWDM網(wǎng)絡拓撲　135
14.3　DWDM的應用　136

第15章　DWDM系統(tǒng)工程　140
15.1　引言　140
15.2　ITU-T的標稱中心波長　140
15.3　通路容量. 寬度和間隔　141
15.4　通路比特率和調(diào)制方式　141
15.5　波長管理　141
15.6　多路頻率穩(wěn)定　142
15.7　通路性能　142
15.8　通路色散　142
15.9　饋入功率　143
15.10　光放大　143
15.11　作為傳輸媒介的光纖類型　143
15.12　光功率預算　143
15.13　所支持的服務類型　144
15.14　集合帶寬管理　144
15.15　傳送所支持服務使用的協(xié)議　144
15.16　網(wǎng)絡管理的協(xié)議　145
15.17　網(wǎng)絡可靠性　145
15.18　網(wǎng)絡保護和監(jiān)測策略　145
15.19　網(wǎng)絡的可擴展性和靈活性　145
15.20　波長管理　145
15.21　互通性　145
15.22　單模功率損耗計算：一個例子　146
15.23　網(wǎng)絡中通路計算：三個例子　147

第16章　DWDM拓撲　148
16.1　引言　148
16.2　點到點拓撲　148
16.3　環(huán)形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀和星形網(wǎng)絡　149
16.4　DWDM集線器　151
16.4.1　發(fā)送方向　151
16.4.2　接收方向　152
16.5　故障　152

參考文獻　153
標準　155

第五部分　DWDM當前的論點和研究情況

第17章　發(fā)展動態(tài)　160
17.1　引言　160
17.2　當前研究的重點　160
17.2.1　激光器和接收器　160
17.2.2　光交叉連接　160
17.2.3　光分/插復用器　160
17.2.4　光存儲器和可變延遲線　161
17.2.5　非介入的光監(jiān)測　161
17.2.6　DWDM系統(tǒng)動態(tài)地重新配置　161
17.2.7　光的背板　161
17.2.8　標準　161
17.2.9　網(wǎng)絡方面的問題　161
17.2.10　在更長的間距上傳輸超高速信號　162
17.2.11　不透明系統(tǒng)　162
17.3　超高速模式識別　163
17.3.1　例子：SONET/SDH　163
17.3.2　例子：ATM　164
17.3.3　例子：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議　164
17.4　當前的研究：波長總線　165

參考文獻　166
標準　168

縮寫詞　170
練習題答案　181
作者簡介　186