現(xiàn)代光纖通信技術(shù)及應(yīng)用

基礎(chǔ)篇
第1章　概述 3
1．1　光纖通信的概念 3
1．1．1 什么是光纖通信 3
1．1．2　光纖通信系統(tǒng)的組成 4
1．2 光纖通信的發(fā)展歷史 4
1．2．1 光纖通信的里程碑 4
1．2．2 爆炸性發(fā)展 5
1．3　現(xiàn)代光纖通信技術(shù) 5
1．3．1　光纖通信技術(shù)的特點(diǎn) 5
1．3．2　光纖通信新技術(shù) 6
復(fù)習(xí)與思考 9
第2章　光纖與光纜 10
2．1　光纖的結(jié)構(gòu)與制備工藝 10
2．1．1　光纖的結(jié)構(gòu) 10
2．1．2　光纖的制備工藝 11
2．2　光纖的分類(lèi)及傳輸原理 13
2．2．1 光纖的分類(lèi) 13
2．2．2　光線理論和波動(dòng)理論 15
2．2．3　帶寬和色散 20
2．2．4　光纖的損耗 21
2．2．5　光纖中的非線性效應(yīng) 23
2．3 常用于光纖通信系統(tǒng)的幾種光纖 24
2．3．1 G．652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖 24
2．3．2 G．653色散位移光纖 24
2．3．3 G．654衰減最小光纖 24
2．3．4　G．655非零色散光纖 24
2．3．5　G．656寬帶全波光纖 25
2．3．6 G．657接入網(wǎng)光纖 25
2．3．7 色散補(bǔ)償光纖 25
2．4　光纜 26
2．4．1　光纜的結(jié)構(gòu) 26
2．4．2　光纜的分類(lèi) 26
2．4．3　光纜型號(hào)和命名 26
復(fù)習(xí)與思考 27
第3章　光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī) 29
3．1 激光產(chǎn)生的物理基礎(chǔ) 29
3．1．1 激光產(chǎn)生的原理 29
3．1．2　激光器的工作原理 32
3．2 半導(dǎo)體激光器和發(fā)光二極管 33
3．2．1 半導(dǎo)體激光器的發(fā)光機(jī)理 33
3．2．2 半導(dǎo)體激光器的工作特性 34
3．2．3 半導(dǎo)體發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理 36
3．2．4 半導(dǎo)體發(fā)光二極管的工作特性 36
3．3 幾種特殊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器 38
3．3．1 分布反饋激光器 38
3．3．2 分布式布拉格反射激光器 39
3．3．3 垂直腔面發(fā)射激光器 39
3．3．4 光纖激光器 41
3．4 光調(diào)制 41
3．4．1　直接調(diào)制 42
3．4．2　間接調(diào)制 42
3．5 光發(fā)送機(jī) 42
3．5．1 光發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu) 42
3．5．2 光發(fā)送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 43
3．6 光檢測(cè)器 43
3．6．1 光纖通信對(duì)光檢測(cè)器的要求 43
3．6．2 PIN光電二極管的工作機(jī)理 44
3．6．3 PIN光電二極管的特性 45
3．6．4 雪崩光電二極管的工作機(jī)理 46
3．6．5 雪崩光電二極管的特性 47
3．7　光接收機(jī) 48
3．7．1　光接收機(jī)的結(jié)構(gòu) 49
3．7．2　前置放大器 49
3．7．3　光接收機(jī)的主要性能指標(biāo) 50
復(fù)習(xí)與思考 51
第4章　光放大器與光纖激光器 52
4．1　光放大器 52
4．1．1　增益和增益帶寬 53
4．1．2　增益飽和 53
4．1．3　噪聲指數(shù) 53
4．2　摻鉺光纖放大器 54
4．2．1　摻鉺光纖放大器的構(gòu)成 54
4．2．2　摻鉺光纖放大器的工作原理及特性 54
4．2．3 摻鉺光纖放大器的設(shè)計(jì) 59
4．2．4 摻鉺光纖放大器的測(cè)試 62
4．2．5　摻鉺光纖放大器的應(yīng)用 65
4．3　光纖拉曼放大器 65
4．3．1　光纖拉曼放大器的工作原理 66
4．3．2　光纖拉曼放大器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 66
4．3．3　光纖拉曼放大器的應(yīng)用 67
4．4　光纖激光器 68
4．4．1　光纖激光器的工作原理及分類(lèi) 68
4．4．2　光纖激光器的應(yīng)用 70
復(fù)習(xí)與思考 71
第5章　光纖通信中的光無(wú)源器件 73
5．1　光纖連接器 73
5．1．1　光纖連接器的組成 74
5．1．2　光纖連接器的性能 74
5．1．3 常用的光纖連接器 75
5．2 光耦合器 76
5．2．1 光耦合器的類(lèi)型 76
5．2．2 光耦合器的結(jié)構(gòu) 77
5．2．3 光耦合器的特性參數(shù) 78
5．3　光調(diào)制器 80
5．3．1　電光效應(yīng) 80
5．3．2　MZ干涉型光調(diào)制器 81
5．4 光開(kāi)關(guān) 82
5．4．1　光開(kāi)關(guān)的分類(lèi) 82
5．4．2　光開(kāi)關(guān)的特性參數(shù) 83
5．5 光纖光柵 84
5．5．1 光纖光柵的分類(lèi) 85
5．5．2 光纖布拉格光柵 85
5．6 光衰減器 86
5．6．1 光衰減器的分類(lèi)與工作原理 86
5．6．2　光衰減器的特性參數(shù) 87
5．7 光隔離器 88
5．7．1　偏振相關(guān)型光隔離器 88
5．7．2　偏振無(wú)關(guān)型光隔離器 89
5．8　光環(huán)行器 89
5．8．1　光環(huán)行器的結(jié)構(gòu) 90
5．8．2　光環(huán)行器的特性參數(shù) 90
5．9　波分復(fù)用器 90
5．9．1　波分復(fù)用器的工作原理 90
5．9．2　常用的波分復(fù)用器 91
5．10　光器件測(cè)試 93
5．10．1　插入損耗的測(cè)量 93
5．10．2　回波損耗的測(cè)量 94
5．10．3　隔離度的測(cè)量 94
5．10．4 方向性的測(cè)量 95
5．10．5　偏振相關(guān)損耗的測(cè)量 95
復(fù)習(xí)與思考 96
應(yīng)用篇
第6章　光纜線路 99
6．1　光纜線路施工準(zhǔn)備 99
6．1．1　路由復(fù)測(cè) 99
6．1．2　光纜檢驗(yàn)、配盤(pán)與搬運(yùn) 100
6．2　光纜敷設(shè) 101
6．2．1　直埋光纜的敷設(shè) 101
6．2．2　管道光纜的敷設(shè) 102
6．2．3 架空光纜的敷設(shè) 102
6．2．4　水底光纜的敷設(shè) 104
6．2．5　局內(nèi)光纜的敷設(shè) 105
6．2．6　長(zhǎng)途管道氣送光纜的敷設(shè) 106
6．2．7　架空復(fù)合地線光纜的敷設(shè) 106
6．3　光纜接續(xù)與成端 107
6．3．1　光纖接續(xù)損耗 107
6．3．2　光纖熔接機(jī) 108
6．3．3　光纜接續(xù)工藝 109
6．3．4　多芯帶狀光纖熔接 109
6．3．5　光纜成端 110
6．4　光纜線路工程檢測(cè) 111
6．4．1　光纜單盤(pán)檢測(cè) 111
6．4．2　光纜接續(xù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 112
6．4．3　再生段全程竣工測(cè)試 112
6．5　光纜線路維護(hù)與應(yīng)急搶修 113
6．5．1　光纜線路維護(hù)的基本原則 113
6．5．2　維護(hù)管理組織 113
6．5．3　光纜線路常規(guī)維護(hù) 114
6．5．4　光纜線路障礙及處理 116
6．5．5　光纜線路應(yīng)急搶修 116
6．5．6　線路障礙應(yīng)急搶修程序 117
復(fù)習(xí)與思考 118
第7章　光傳輸設(shè)備的操作與維護(hù) 119
7．1　SDH光傳輸設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 119
7．2　SDH硬件系統(tǒng) 120
7．2．1　系統(tǒng)功能框圖 120
7．2．2　硬件單板聯(lián)系 121
7．2．3　硬件單板排列 122
7．3　SDH網(wǎng)管系統(tǒng) 122
7．3．1　網(wǎng)管軟件層次結(jié)構(gòu) 122
7．3．2　網(wǎng)管的組網(wǎng)方式 123
7．3．3　網(wǎng)管的運(yùn)行環(huán)境 124
7．4　SDH網(wǎng)管系統(tǒng)的功能 124
7．4．1　系統(tǒng)管理 125
7．4．2　配置管理 125
7．4．3　告警管理 126
7．4．4 性能管理 127
7．4．5　安全管理 128
7．4．6　維護(hù)管理 129
7．5　SDH設(shè)備的安裝、調(diào)試流程 130
7．5．1　安裝準(zhǔn)備 131
7．5．2　硬件安裝 131
7．5．3　軟件安裝 132
7．5．4　單點(diǎn)調(diào)試 132
7．5．5　系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 132
7．6　SDH系統(tǒng)調(diào)測(cè) 133
7．6．1 系統(tǒng)調(diào)測(cè)流程 133
7．6．2 配置并連接網(wǎng)元 134
7．6．3 光接口測(cè)試 134
7．6．4　電接口測(cè)試 136
7．6．5　抖動(dòng)測(cè)試 137
7．6．6　時(shí)鐘性能測(cè)試 138
7．6．7　設(shè)備自環(huán)測(cè)試 138
7．6．8 連通光路 138
7．6．9 公務(wù)電話和業(yè)務(wù)檢查 139
7．6．10　保護(hù)功能和同步檢查 139
7．6．11　性能及網(wǎng)管功能檢查 139
復(fù)習(xí)與思考 139
第8章 光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 140
8．1　設(shè)計(jì)原則 140
8．1．1 工程設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì) 140
8．1．2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 141
8．1．3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法 141
8．2 數(shù)字傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 144
8．2．1 系統(tǒng)技術(shù)考慮 144
8．2．2 光通道功率代價(jià)和損耗、色散預(yù)算 144
8．3　光纖系統(tǒng)實(shí)例 146
復(fù)習(xí)與思考 148
第9章　光纖通信常用儀表及應(yīng)用 149
9．1　光時(shí)域反射儀 149
9．1．1　光時(shí)域反射儀的工作原理 149
9．1．2　光時(shí)域反射儀的使用方法 151
9．2　光功率計(jì) 152
9．2．1　光功率計(jì)簡(jiǎn)介 152
9．2．2　光功率計(jì)的使用 153
9．3　誤碼測(cè)試儀及系統(tǒng)誤碼性能測(cè)試 154
9．3．1　誤碼測(cè)試儀簡(jiǎn)介 154
9．3．2　誤碼性能 154
9．3．3　SDH設(shè)備的誤碼測(cè)試 156
9．3．4　系統(tǒng)誤碼性能測(cè)試 158
9．3．5　光端機(jī)接收靈敏度性能測(cè)試 160
9．4　數(shù)字傳輸分析儀 161
9．4．1　SDH/PDH數(shù)字傳輸分析儀簡(jiǎn)介 161
9．4．2　SDH/PDH數(shù)字傳輸分析儀的抖動(dòng)測(cè)試 163
復(fù)習(xí)與思考 164
附錄A　光纖通信工程常用圖形符號(hào) 165
附錄B　光功率單位換算表 171
附錄C 光纖標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照與光纖工作波段 172
附錄D 架空復(fù)合地線光纜安裝金具 173
附錄E　光纜線路施工和維護(hù)常用儀器與工具 176
光纖通信技術(shù)常用英文縮寫(xiě) 179
主要參考文獻(xiàn) 186