第1章 概述 1
1.1 光纖通信的發(fā)展與現(xiàn)狀 1
1.1.1 早期的光通信 1
1.1.2 光纖通信 2
1.2 光纖通信的主要特性 4
1.2.1 光纖通信的優(yōu)點 4
1.2.2 光纖通信的缺點 6
1.3 光纖通信系統(tǒng)的組成和分類 7
1.3.1 光纖通信系統(tǒng)的組成 7
1.3.2 光纖通信系統(tǒng)的分類 7
復習思考題 8
第2章 光纖和光纜 9
2.1 光纖的結(jié)構(gòu)與類型 9
2.1.1 光纖的結(jié)構(gòu) 9
2.1.2 光纖的類型 9
2.2 光纖的射線理論分析 12
2.2.1 基本光學定義和定律 12
2.2.2 光纖中光的傳播 13
2.2.3 光纖中的模式傳輸 16
2.2.4 多模光纖與單模光纖 18
2.3 均勻光纖的波動理論分析 20
2.3.1 平面波在理想介質(zhì)中的傳播 20
2.3.2 階躍光纖的波動理論 25
2.4 光纜 40
2.4.1 光纜的典型結(jié)構(gòu) 40
2.4.2 光纜的種類與型號 43
小結(jié) 46
復習思考題 46
第3章 光纖的傳輸特性 49
3.1 光纖的損耗特性 49
3.1.1 吸收損耗 49
3.1.2 散射損耗 51
3.1.3 彎曲損耗 52
3.1.4 光纖損耗系數(shù) 53
3.2 光纖的色散特性 54
3.2.1 色散的概念 54
3.2.2 模式色散 54
3.2.3 材料色散 57
3.2.4 波導色散 59
3.2.5 極化色散 60
3.2.6 總色散 61
3.2.7 光纖的色散和帶寬對通信容量的影響 61
3.3 成纜對光纖特性的影響 64
3.3.1 光纜特性 64
3.3.2 成纜對光纖特性的影響 65
3.4 典型光纖參數(shù) 66
小結(jié) 68
復習思考題 68
第4章 常用光無源器件 70
4.1 光纖連接器 70
4.1.1 光纖連接器的結(jié)構(gòu)與種類 70
4.1.2 光纖連接器特性 74
4.2 光纖耦合器 74
4.2.1 光纖耦合器的結(jié)構(gòu)與原理 75
4.2.2 光纖耦合器的特性 78
4.3 波分復用/解復用器 79
4.3.1 波分復用/解復用器的原理與分類 80
4.3.2 波分復用/解復用器的特性 82
4.4 光開關(guān) 83
4.4.1 光開關(guān)的種類 83
4.4.2 光開關(guān)的特性參數(shù) 86
4.5 光纖光柵 87
4.5.1 光纖光柵原理 87
4.5.2 光纖光柵的特性與應用 88
4.6 光隔離器及光環(huán)行器 90
4.6.1 光隔離器 90
4.6.2 光環(huán)行器 92
小結(jié) 93
復習思考題 93
第5章 光源與光發(fā)送機 95
5.1 半導體光源的物理基礎(chǔ) 95
5.1.1 孤立原子的能級和半導體的能帶 95
5.1.2 光與物質(zhì)的相互作用 96
5.1.3 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài) 97
5.2 半導體光源的工作原理 97
5.2.1 發(fā)光二極管的工作原理 97
5.2.2 激光二極管的工作原理 99
5.3 光源的工作特性 102
5.3.1 LED的工作特性 102
5.3.2 LD的工作特性 103
5.3.3 光源的主要技術(shù)指標及簡易檢測 105
5.4 光發(fā)送機 105
5.4.1 光調(diào)制原理 106
5.4.2 光發(fā)送機的構(gòu)成及指標 106
5.5 驅(qū)動電路和輔助電路 107
5.5.1 驅(qū)動電路 107
5.5.2 輔助電路 108
小結(jié) 110
復習思考題 110
第6章 光電檢測器與光接收機 112
6.1 光電檢測器 112
6.1.1 PIN光電二極管 112
6.1.2 雪崩光電二極管 113
6.2 光電檢測器的特性指標 114
6.2.1 光電檢測器的工作特性 114
6.2.2 光電檢測器的典型指標及簡易檢測 116
6.3 光接收機 117
6.3.1 光解調(diào)原理 117
6.3.2 光接收機的構(gòu)成與指標 118
6.4 光接收機的噪聲 119
6.4.1 光接收機的噪聲源 119
6.4.2 光接收機的信噪比 121
6.5 光接收機的靈敏度 121
6.5.1 數(shù)字光接收機的誤碼率 121
6.5.2 光接收機的靈敏度極限 122
6.5.3 實際光接收機的靈敏度 123
6.5.4 影響光接收機靈敏度的主要因素 123
小結(jié) 124
復習思考題 125
第7章 光放大器 126
7.1 光放大器概述 126
7.1.1 光放大器在現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)中的應用 126
7.1.2 光放大器的發(fā)展史 128
7.1.3 光放大器的分類 128
7.1.4 光纖放大器的重要指標 128
7.2 摻鉺光纖放大器 130
7.2.1 摻鉺光纖放大器的工作原理 130
7.2.2 摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu) 132
7.2.3 EDFA的重要指標 133
7.2.4 摻鉺光纖放大器的系統(tǒng)應用 135
7.2.5 摻鉺光纖放大器的優(yōu)缺點 136
7.3 光纖喇曼放大器 137
7.3.1 光纖喇曼放大器的工作原理 137
7.3.2 光纖喇曼放大器的結(jié)構(gòu) 138
7.3.3 光纖喇曼放大器的性能 139
7.3.4 光纖喇曼放大器的系統(tǒng)應用 141
7.3.5 光纖喇曼放大器的優(yōu)缺點 142
7.4 其他光放大器 143
7.4.1 光纖布里淵放大器 143
7.4.2 半導體光放大器 143
7.4.3 摻鉺波導光放大器 144
小結(jié) 144
復習思考題 144
第8章 光復用技術(shù) 145
8.1 光復用技術(shù)的基本概念 145
8.2 光時分復用技術(shù) 148
8.2.1 比特交錯光時分復用 149
8.2.2 分組交錯光時分復用 150
8.3 密集波分復用技術(shù) 152
8.3.1 WDM系統(tǒng)基本類型 153
8.3.2 WDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與工作原理 156
8.4 密集波分復用系統(tǒng)的非線性串擾 157
8.4.1 受激喇曼散射串擾 158
8.4.2 受激布里淵散射串擾 159
8.4.3 自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制 160
8.4.4 四波混頻 161
小結(jié) 162
復習思考題 162
第9章 光網(wǎng)絡 163
9.1 光同步數(shù)字傳輸網(wǎng) 163
9.1.1 同步數(shù)字體制基本概念 163
9.1.2 SDH復用映射結(jié)構(gòu) 166
9.1.3 SDH網(wǎng)元設(shè)備 170
9.1.4 SDH網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 173
9.1.5 多業(yè)務傳送平臺 176
9.2 光互聯(lián)網(wǎng) 178
9.2.1 IP over SDH 178
9.2.2 IP over WDM 180
9.3 光接入網(wǎng) 183
9.3.1 EPON 183
9.3.2 GPON 185
9.4 智能交換光網(wǎng)絡 187
9.4.1 智能交換光網(wǎng)絡的概念 187
9.4.2 ASON的體系結(jié)構(gòu) 189
9.4.3 ASON的控制平面及其核心技術(shù) 193
9.5 全光通信網(wǎng) 196
9.5.1 全光網(wǎng)概述 196
9.5.2 全光網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 197
小結(jié) 203
復習思考題 203
第10章 光纖通信系統(tǒng)設(shè)計 205
10.1 概述 205
10.2 模擬光纖通信系統(tǒng) 206
10.2.1 系統(tǒng)主要性能指標 206
10.2.2 傳輸距離設(shè)計 209
10.3 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 211
10.3.1 主要性能指標 211
10.3.2 系統(tǒng)設(shè)計 218
小結(jié) 228
復習思考題 228
第11章 光纖通信新技術(shù) 230
11.1 相干光通信 230
11.1.1 相干光通信技術(shù)基本原理及發(fā)展 230
11.1.2 相干光通信關(guān)鍵技術(shù) 232
11.2 光孤子通信技術(shù) 234
11.2.1 光孤子通信技術(shù)的基本原理 234
11.2.2 光孤子通信技術(shù)的新進展 239
小結(jié) 243
復習思考題 243
附錄英文縮寫 244
參考文獻 250
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