光纤通信 第4版PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 光纤通信的概念 1

1.1.1 什么是光纤通信 1

1.1.2 光纤通信中光的作用及特性 2

1.1.3 光纤通信的优势 4

1.2 光纤通信系统的基本单元 6

1.2.1 光发射机 6

1.2.2 光纤 9

1.2.3 光接收机 10

1.2.4 光放大器 12

1.3 光纤通信的基本问题 13

1.3.1 衰减 13

1.3.2 色散 15

1.3.3 非线性效应 18

1.4 光纤通信系统的主要性能指标 18

1.4.1 比特率和带宽 18

1.4.2 传输距离 20

1.4.3 通信容量 21

1.5 光纤通信技术的回顾和展望 21

1.5.1 回顾 21

1.5.2 趋势 22

本章小结 24

习题 24

第2章 光纤 26

2.1 光纤结构 26

2.1.1 阶跃折射率光纤 26

2.1.2 渐变折射率光纤 27

2.2 光纤传输原理 28

2.2.1 几何光学分析法 28

2.2.2 波动方程分析法 31

2.3 单模光纤 42

2.3.1 单模传输条件及模场分布 42

2.3.2 单模光纤的衰减 44

2.3.3 单模光纤的色散与带宽 44

2.3.4 色散补偿方案 47

2.3.5 单模光纤的非线性效应 48

2.4 多模光纤 52

2.4.1 多模光纤的衰减 53

2.4.2 多模光纤的色散 53

2.4.3 多模光纤的带宽 54

2.5 光纤使用特性和产品介绍 54

2.5.1 光纤制作工艺 54

2.5.2 光纤的使用特性 56

2.5.3 光纤产品介绍 58

2.5.4 光纤的型号 60

本章小结 61

习题 61

第3章 光源和光发射机 63

3.1 激光二极管 63

3.1.1 工作原理 63

3.1.2 LD的性质 67

3.1.3 LD的类型 70

3.1.4 LD组件及其技术指标 72

3.2 发光二极管 73

3.2.1 LED结构 73

3.2.2 LED特性 75

3.2.3 LED与光纤的耦合 77

3.2.4 LED的技术参数 78

3.3 光发射机 79

3.3.1 模拟光发射机 79

3.3.2 数字光发射机 79

3.4 外调制器 81

3.4.1 外调制器特点和类型 81

3.4.2 外调制器工作原理 83

3.4.3 外调制器技术指标 83

本章小结 84

习题 85

第4章 光检测器和光接收机 86

4.1 光检测器的工作原理 86

4.1.1 PIN光检测器 86

4.1.2 APD光检测器 87

4.2 光检测器的特性参数 88

4.2.1 光检测器性能参数 88

4.2.2 光检测器的噪声 90

4.2.3 光检测器产品介绍 92

4.3 光接收机 93

4.3.1 光接收机的组成 93

4.3.2 光接收机的技术指标 95

4.4 光收发合一模块 99

本章小结 100

习题 100

第5章 光网络器件 102

5.1 光放大器 102

5.1.1 概述 102

5.1.2 半导体光放大器 105

5.1.3 掺杂光纤放大器 107

5.1.4 拉曼光纤放大器 113

5.1.5 光放大器的应用 115

5.2 无源器件 116

5.2.1 耦合器 117

5.2.2 滤波器 119

5.2.3 隔离器 122

5.2.4 环形器 123

5.2.5 衰减器 124

5.2.6 连接器 125

5.2.7 光开关 127

本章小结 129

习题 129

第6章 光纤通信系统的设计 130

6.1 设计原则 130

6.1.1 工程设计与系统设计 130

6.1.2 系统设计的内容 131

6.1.3 系统设计的方法 132

6.2 数字传输系统的设计 134

6.2.1 技术考虑 134

6.2.2 光通道功率代价、损耗及色散预算 135

6.3 模拟传输系统的设计 138

6.3.1 系统组成及其评价 138

6.3.2 光放大器对系统性能的影响 141

6.4 光纤系统实例 142

6.4.1 设备互联方案 142

6.4.2 数据卐视频光端机在闭路监控系统中的应用 142

6.4.3 多通道业务光端机的应用 144

本章小结 145

习题 145

第7章 光缆线路的施工和测试 147

7.1 光缆 147

7.1.1 光缆的结构与类型 147

7.1.2 光缆的技术规范 149

7.2 光缆施工 151

7.2.1 施工准备工作 151

7.2.2 室外光缆敷设 152

7.2.3 室内光缆敷设 155

7.2.4 光缆接续与成端 155

7.3 常用仪器 157

7.3.1 光时域反射仪 157

7.3.2 光谱分析仪 159

7.3.3 光纤熔接机 162

7.3.4 光源与光功率计 162

7.4 测试和故障检修 163

7.4.1 光特性测试 164

7.4.2 电特性测试 164

7.4.3 故障检修 165

7.5 光缆工程实例 166

7.5.1 工程概况 166

7.5.2 设计规范 166

7.5.3 技术要求 166

7.5.4 设计方案 167

7.5.5 施工图设计 167

7.5.6 材料表 167

7.6 测试资料 168

本章小结 171

习题 171

第8章 波分复用技术 172

8.1 WDM工作原理 172

8.1.1 WDM概念 172

8.1.2 WDM、DWDM与CWDM 173

8.2 WDM系统的基本组成 175

8.3 WDM系统中的关键器件 175

8.3.1 WDM系统中的光源 175

8.3.2 WDM系统中的接收机 179

8.3.3 WDM系统中的光放大器 180

8.3.4 WDM系统中的波分复用器卐解复用器 183

8.3.5 WDM系统中的光纤 191

8.4 波分复用系统规范 194

8.4.1 光波长的分配 194

8.4.2 光接口规范 194

8.5 设备实例 195

本章小结 196

习题 196

第9章 光纤网络 198

9.1 光纤网络概述 198

9.1.1 网络历史回顾 198

9.1.2 光纤网络基本知识 200

9.2 基于光纤系统的三大网络 204

9.2.1 光纤计算机网 204

9.2.2 光纤电话网 210

9.2.3 光纤有线电视网 211

9.3 光纤网络传输体制 213

9.3.1 SDH巭SONET 213

9.3.2 ATM 219

9.4 光交换技术 222

9.4.1 光交换概述 222

9.4.2 光分组交换（OPS） 224

9.4.3 自动交换光网络 226

9.5 光传送网 230

9.5.1 光传送网的分层结构 231

9.5.2 光传送网（OTN）的网络节点 231

9.5.3 可重构的OADM——ROADM 234

9.6 光纤接入网 234

9.6.1 光纤接入网的形式和业务类型 235

9.6.2 无源光网络（PON） 236

本章小结 238

习题 238

第10章 光通信新技术 239

10.1 相干光通信 239

10.1.1 相干检测原理 239

10.1.2 调制与解调 240

10.1.3 接收灵敏度 241

10.1.4 相干光通信的关键技术 241

10.1.5 相干光通信的优点及其应用 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 光孤子通信系统 244

10.3 光时分复用 246

10.3.1 光时分复用原理 246

10.3.2 光时分复用的关键技术 248

10.3.3 光时分复用的特点 248

10.4 光码分多址 249

10.4.1 光码分多址的基本原理 249

10.4.2 光码分多址的关键技术 250

10.4.3 光码分多址的特点 251

10.5 自由空间光通信 251

10.5.1 概述 251

10.5.2 系统组成及工作原理 252

10.5.3 系统关键技术 253

10.5.4 设备实例 254

本章小结 254

习题 254

第11章 光纤传感技术 255

11.1 光纤传感技术概述 255

11.2 光纤传感器的基本构成 255

11.3 光纤传感器的分类方法 256

11.4 光纤传感器工作原理 258

11.4.1 点式传感器 258

11.4.2 准分布式光纤光栅传感器 259

11.4.3 全分布式光纤传感系统 260

本章小结 268

习题 268

参考文献 269

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