光纖通信（第4版）

目 錄

第1章 緒論 （1）
1.1 光纖通信的概念 （1）
1.1.1 什么是光纖通信 （1）
1.1.2 光纖通信中光的作用及特性 （2）
1.1.3 光纖通信的優(yōu)勢 （4）
1.2 光纖通信系統(tǒng)的基本單元 （6）
1.2.1 光發(fā)射機 （6）
1.2.2 光纖 （9）
1.2.3 光接收機 （10）
1.2.4 光放大器 （12）
1.3 光纖通信的基本問題 （13）
1.3.1 衰減 （13）
1.3.2 色散 （15）
1.3.3 非線性效應 （18）
1.4 光纖通信系統(tǒng)的主要性能指標 （18）
1.4.1 比特率和帶寬 （18）
1.4.2 傳輸距離 （20）
1.4.3 通信容量 （21）
1.5 光纖通信技術的回顧和展望 （21）
1.5.1 回顧 （21）
1.5.2 趨勢 （22）
本章小結 （24）
習題 （24）
第2章 光纖 （26）
2.1 光纖結構 （26）
2.1.1 階躍折射率光纖 （26）
2.1.2 漸變折射率光纖 （27）
2.2 光纖傳輸原理 （28）
2.2.1 幾何光學分析法 （28）
2.2.2 波動方程分析法 （31）
2.3 單模光纖 （42）
2.3.1 單模傳輸條件及模場分布 （42）
2.3.2 單模光纖的衰減 （44）
2.3.3 單模光纖的色散與帶寬 （44）
2.3.4 色散補償方案 （47）
2.3.5 單模光纖的非線性效應 （48）
2.4 多模光纖 （52）
2.4.1 多模光纖的衰減 （53）
2.4.2 多模光纖的色散 （53）
2.4.3 多模光纖的帶寬 （54）
2.5 光纖使用特性和產(chǎn)品介紹 （54）
2.5.1 光纖制作工藝 （54）
2.5.2 光纖的使用特性 （56）
2.5.3 光纖產(chǎn)品介紹 （58）
2.5.4 光纖的型號 （60）
本章小結 （61）
習題 （61）
第3章 光源和光發(fā)射機 （63）
3.1 激光二極管 （63）
3.1.1 工作原理 （63）
3.1.2 LD的性質 （67）
3.1.3 LD的類型 （70）
3.1.4 LD組件及其技術指標 （72）
3.2 發(fā)光二極管 （73）
3.2.1 LED結構 （73）
3.2.2 LED特性 （75）
3.2.3 LED與光纖的耦合 （77）
3.2.4 LED的技術參數(shù) （78）
3.3 光發(fā)射機 （79）
3.3.1 模擬光發(fā)射機 （79）
3.3.2 數(shù)字光發(fā)射機 （79）
3.4 外調制器 （81）
3.4.1 外調制器特點和類型 （81）
3.4.2 外調制器工作原理 （83）
3.4.3 外調制器技術指標 （83）
本章小結 （84）
習題 （85）
第4章 光檢測器和光接收機 （86）
4.1 光檢測器的工作原理 （86）
4.1.1 PIN光檢測器 （86）
4.1.2 APD光檢測器 （87）
4.2 光檢測器的特性參數(shù) （88）
4.2.1 光檢測器性能參數(shù) （88）
4.2.2 光檢測器的噪聲 （90）
4.2.3 光檢測器產(chǎn)品介紹 （92）
4.3 光接收機 （93）
4.3.1 光接收機的組成 （93）
4.3.2 光接收機的技術指標 （95）
4.4 光收發(fā)合一模塊 （99）
本章小結 （100）
習題 （100）
第5章 光網(wǎng)絡器件 （102）
5.1 光放大器 （102）
5.1.1 概述 （102）
5.1.2 半導體光放大器 （105）
5.1.3 摻雜光纖放大器 （107）
5.1.4 拉曼光纖放大器 （113）
5.1.5 光放大器的應用 （115）
5.2 無源器件 （116）
5.2.1 耦合器 （117）
5.2.2 濾波器 （119）
5.2.3 隔離器 （122）
5.2.4 環(huán)形器 （123）
5.2.5 衰減器 （124）
5.2.6 連接器 （125）
5.2.7 光開關 （127）
本章小結 （129）
習題 （129）
第6章 光纖通信系統(tǒng)的設計 （130）
6.1 設計原則 （130）
6.1.1 工程設計與系統(tǒng)設計 （130）
6.1.2 系統(tǒng)設計的內(nèi)容 （131）
6.1.3 系統(tǒng)設計的方法 （132）
6.2 數(shù)字傳輸系統(tǒng)的設計 （134）
6.2.1 技術考慮 （134）
6.2.2 光通道功率代價、損耗及色散預算 （135）
6.3 模擬傳輸系統(tǒng)的設計 （138）
6.3.1 系統(tǒng)組成及其評價 （138）
6.3.2 光放大器對系統(tǒng)性能的影響 （141）
6.4 光纖系統(tǒng)實例 （142）
6.4.1 設備互聯(lián)方案 （142）
6.4.2 數(shù)據(jù)/視頻光端機在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的應用 （142）
6.4.3 多通道業(yè)務光端機的應用 （144）
本章小結 （145）
習題 （145）
第7章 光纜線路的施工和測試 （147）
7.1 光纜 （147）
7.1.1 光纜的結構與類型 （147）
7.1.2 光纜的技術規(guī)范 （149）
7.2 光纜施工 （151）
7.2.1 施工準備工作 （151）
7.2.2 室外光纜敷設 （152）
7.2.3 室內(nèi)光纜敷設 （155）
7.2.4 光纜接續(xù)與成端 （155）
7.3 常用儀器 （157）
7.3.1 光時域反射儀 （157）
7.3.2 光譜分析儀 （159）
7.3.3 光纖熔接機 （162）
7.3.4 光源與光功率計 （162）
7.4 測試和故障檢修 （163）
7.4.1 光特性測試 （164）
7.4.2 電特性測試 （164）
7.4.3 故障檢修 （165）
7.5 光纜工程實例 （166）
7.5.1 工程概況 （166）
7.5.2 設計規(guī)范 （166）
7.5.3 技術要求 （166）
7.5.4 設計方案 （167）
7.5.5 施工圖設計 （167）
7.5.6 材料表 （167）
7.6 測試資料 （168）
本章小結 （171）
習題 （171）
第8章 波分復用技術 （172）
8.1 WDM工作原理 （172）
8.1.1 WDM概念 （172）
8.1.2 WDM?pDWDM與CWDM （173）
8.2 WDM系統(tǒng)的基本組成 （175）
8.3 WDM系統(tǒng)中的關鍵器件 （175）
8.3.1 WDM系統(tǒng)中的光源 （175）
8.3.2 WDM系統(tǒng)中的接收機 （179）
8.3.3 WDM系統(tǒng)中的光放大器 （180）
8.3.4 WDM系統(tǒng)中的波分復用器/解復用器 （183）
8.3.5 WDM系統(tǒng)中的光纖 （191）
8.4 波分復用系統(tǒng)規(guī)范 （194）
8.4.1 光波長的分配 （194）
8.4.2 光接口規(guī)范 （194）
8.5 設備實例 （195）
本章小結 （196）
習題 （196）
第9章 光纖網(wǎng)絡 （198）
9.1 光纖網(wǎng)絡概述 （198）
9.1.1 網(wǎng)絡歷史回顧 （198）
9.1.2 光纖網(wǎng)絡基本知識 （200）
9.2 基于光纖系統(tǒng)的三大網(wǎng)絡 （204）
9.2.1 光纖計算機網(wǎng) （204）
9.2.2 光纖電話網(wǎng) （210）
9.2.3 光纖有線電視網(wǎng) （211）
9.3 光纖網(wǎng)絡傳輸體制 （213）
9.3.1 SDH/SONET （213）
9.3.2 ATM （219）
9.4 光交換技術 （222）
9.4.1 光交換概述 （222）
9.4.2 光分組交換（OPS） （224）
9.4.3 自動交換光網(wǎng)絡 （226）
9.5 光傳送網(wǎng) （230）
9.5.1 光傳送網(wǎng)的分層結構 （231）
9.5.2 光傳送網(wǎng)（OTN）的網(wǎng)絡節(jié)點 （231）
9.5.3 可重構的OADM—ROADM （234）
9.6 光纖接入網(wǎng) （234）
9.6.1 光纖接入網(wǎng)的形式和業(yè)務類型 （235）
9.6.2 無源光網(wǎng)絡（PON） （236）
本章小結 （238）
習題 （238）
第10章 光通信新技術 （239）
10.1 相干光通信 （239）
10.1.1 相干檢測原理 （239）
10.1.2 調制與解調 （240）
10.1.3 接收靈敏度 （241）
10.1.4 相干光通信的關鍵技術 （241）
10.1.5 相干光通信的優(yōu)點及其應用 （242）
10.2 光孤子通信 （243）
10.2.1 光孤子通信的基本原理 （243）
10.2.2 光孤子通信系統(tǒng) （244）
10.3 光時分復用 （246）
10.3.1 光時分復用原理 （246）
10.3.2 光時分復用的關鍵技術 （248）
10.3.3 光時分復用的特點 （248）
10.4 光碼分多址 （249）
10.4.1 光碼分多址的基本原理 （249）
10.4.2 光碼分多址的關鍵技術 （250）
10.4.3 光碼分多址的特點 （251）
10.5 自由空間光通信 （251）
10.5.1 概述 （251）
10.5.2 系統(tǒng)組成及工作原理 （252）
10.5.3 系統(tǒng)關鍵技術 （253）
10.5.4 設備實例 （254）
本章小結 （254）
習題 （254）
第11章 光纖傳感技術 （255）
11.1 光纖傳感技術概述 （255）
11.2 光纖傳感器的基本構成 （255）
11.3 光纖傳感器的分類方法 （256）
11.4 光纖傳感器工作原理 （258）
11.4.1 點式傳感器 （258）
11.4.2 準分布式光纖光柵傳感器 （259）
11.4.3 全分布式光纖傳感系統(tǒng) （260）
本章小結 （268）
習題 （268）
參考文獻 （269）