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现代光纤通信技术

发布时间: 2010-04-23 05:16:57 作者:

 现代光纤通信技术


基本信息出版社:科学出版社
页码:239 页
出版日期:2005年01月
ISBN:7030158571
条形码:9787030158574
版本:第1版
装帧:平装
开本:16
正文语种:中文
丛书名:高等院校信息与电子技术类规划教材
图书品牌:科瀚伟业

内容简介 《现代光纤通信技术》从基本知识出发,循序渐进地对光纤通信系统的基本原理、基本技术和系统设计方法予以较全面、系统的介绍,同时兼顾了现代光纤通信的主流应用技术和发展方向,力求使读者从整体上了解光纤通信基本理论和技术的应用情况。《现代光纤通信技术》以概念、系统和技术应用为重点,尽量少用繁杂的数学推导,同时考虑到大学生对在毕业后工作或进入研究生和科研阶段时的实际动手能力的需求,《现代光纤通信技术》力求将基本理论与实践环节紧密结合,在大部分章节都安排了相应器件、设备、系统的测试内容。
《现代光纤通信技术》可作为通信专业、光电子、光学专业以及相关专业的本科生教材或研究生的教学辅导书,也可供从事光通信专业工作的科研和技术人员参考。
编辑推荐 在《现代光纤通信技术》编写的过程中,编者注重将基本理论与实践环节紧密结合。书中的大部分章节都安排有相应器件、设备、系统的测试内容,一方面是为了增强读者的感性认识;另一方面,也是更重要的,是考虑到目前大学生在毕业后工作或进入研究生和科研阶段时,在光纤通信领域缺乏实际动手能力,而国内目前也很少有教材对这方面加以完整叙述,因此,《现代光纤通信技术》希望在此方面有所突破。
目录
第1章 概述
1.1 光纤通信的概念
1.1.1 什么是光纤通信
1.1.2 光纤通信系统的组成
1.2 光纤通信的发展历史
1.2.1 光纤通信的里程碑
1.2.2 爆炸性发展
1.3 现代光纤通信技术
1.3.1 光纤通信技术特点
1.3.2 现代光纤通信技术角色
习题与思考题

第2章 光纤
2.1 光纤概述
2.1.1 光纤的构造
2.1.2 光纤的分类
2.2 光纤的传输原理
2.2.1 光线理论
2.2.2 波动理论
2.3 光纤的传输特性
2.3.1 带宽和色散
2.3.2 光纤的损耗
2.3.3 光纤的非线性效应
2.4 几种常用于光纤通信系统的光纤
2.4.1 G.6 52光纤
2.4.2 G.6 53光纤
2.4.3 G.6 55光纤
习题与思考题

第3章 光发送机和光接收机
3.1 激光产生的物理基础
3.1.1 能级的跃迁
3.1.2 激光器的一般工作原理
3.2 半导体激光器和发光电二极管
3.2.1 半导体激光器的发光机理
3.2.2 半导体激光器的工作特性
3.2.3 半导体发光电二极管的发光机理
3.2.4 半导体发光电二极管的工作特性
3.3 光源的调制
3.3.1 光源的直接调制
3.3.2 光源的间接调制
3.4 光发送机
3.4.1 光发送机的结构组成
3.4.2 光发送机的主要技术指标
3.5 光检测器件
3.5.1 光纤通信对光检测器件的要求
3.5.2 PIN光电二极管的工作机理
3.5.3 PIN光电二极管的特性参数及特点
3.5.4 APD光电二极管的工作机理
3.5.5 APD光电二极管的特性参数及特点
3.6 光接收机
3.6.1 光接收机的结构组成
3.6.2 前置放大器
3.6.3 光接收机的主要技术指标
习题与思考题

第4章 光放大器
4.1 光放大器基本概述
4.1.1 增益频谱和带宽
4.1.2 增益饱和度
4.1.3 放大器噪声
4.2 掺铒光纤放大器
4.2.1 泵浦需求
4.2.2 增益频谱
4.2.3 基本原理和基本特性
4.2.4 多通道放大
4.2.5 分布式放大器
4.3 光纤拉曼放大器
4.3.1 拉曼增益和带宽
4.3.2 拉曼放大器特性
4.3.3 拉曼放大器性能
4.4 半导体光放大器
4.4.1 放大器设计
4.4.2 放大器特性
4.4.3 系统应用
4.5 几种新型放大器
4.5.1 掺铥光纤放大器
4.5.2 光波导放大器
4.5.3 光子晶体光纤放大器
4.6 光放大器的测试
4.6.1 掺铒光纤放大器
4.6.2 光纤拉曼放大器
4.6.3 半导体光放大器
习题与思考题

第5章 光器件
5.1 光器件概述
5.2 光连接器与衰减器_
5.2.1 光连接器
5.2.2 光衰减器
5.3 耦合器与分束器
5.4 复用器
5.4.1 衍射光栅型
5.4.2 DTF型
5.4.3 熔锥型
5.4.4 集成光波导型
5.5 光隔离器与环形器
5.5.1 光隔离器
5.5.2 光环形器
5.6 光开关与光交叉连接器
5.6.1 光开关
5.6.2 光交叉连接器
5.7 光波长转换器
5.8 光器件测试
5.8.1 插入损耗的测量
5.8.2 回波损耗的测量
5.8.3 隔离度的测量
5.8.4 方向性的测量
5.8.5 偏振相关损耗的测量
习题与思考题

第6章 sDlH传输技术及网络
6.1 两种数字光纤通信系统传输系列:PDH和SDH
6.2 SDH技术
6.2.1 SDH的产生
6.2.2 SDH的主要特点
6.2.3 SDH的帧结构
6.2.4 SDH的复用结构和步骤
6.2.5 SDH的传输网结构和自愈能力
6.3 城域光网络
6.3.1 城域光网络的概念及特点
6.3.2 城域光网络的发展
6.3.3 基于SDH的多业务传送平台
6.3.4 弹性分组环技术
6.4 光接入网技术
6.4.1 光接入网的结构
6.4.2 光接入网的特点和传输技术
6.4.3 基于SDH的光接入网
6.5 SDH光接口的测试
6.5.1 测试仪表
6.5.2 平均光发送功率的测试
6.5.3 消光比的测试
6.5.4 光源器件的谱宽和工作波长的测试
6.5.5 光接收机灵敏度的测试
6.5.6 光接收机过载光功率和动态范围的测试
习题与思考题

第7章 光纤通信复用技术
7.1 光波分复用的基本概念
7.1.1 基本概念
7.1.2 密集与稀疏
7.2 WDM系统的工作原理与基本结构
7.2.1 WDM系统的工作原理
7.2.2 WDM系统的基本结构
7.3 光波分复用系统的关键技术
7.3.1 关键器件
7.3.2 波长路由
7.3.3 信道串扰
7.3.4 WDM光信道监控和网络安全性
7.4 光时分复用
……
第8章 光纤通信系统性能与设计
8.1 光纤通信系统的概念
8.2 数字光纤通信系统性能及测试
8.3 单通道数字光纤通信系统结构与设计
8.4 多通道数字光纤通信系统设计
习题与思考题

第9章 光纤通信新技术
9.1 下一代光网络
9.2 光交换技术
9.3 智能光网络
9.4 全光网通信
9.5 量子光通信技术
习题与思考题
附录 光纤通信常用英文缩写及中英文对照
主要参考文献
……
序言 光纤通信是以激光为信号载体,以光纤为传输介质进行的通信。光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命,随着技术的进步,特别是IP业务的爆炸式发展所带来的对带宽的巨大需求,其发展速度不仅超过了由摩尔定律所限定的交换机和路由器的发展速度,而且也超过了数据业务的增长速度,成为近几年来发展最陕的技术,相关新兴的技术和新型的器件层出不穷。
为了满足社会的需求,目前许多高校纷纷开设有关光纤通信的课程。本书正是为了适应这种发展趋势而写。全书从基本知识出发,抓住光纤通信技术发展的精髓——提高光纤通信系统容量,循序渐进地对光纤通信系统的基本原理、基本技术和器件发展及系统设计方法予以较全面、系统的介绍,同时兼顾了现代光纤通信的主流应用技术和发展方向,力求使读者从整体上了解光纤通信的基本原理和技术应用情况。 全书共9章。第1章介绍光纤通信系统的组成与特点;第2章介绍光纤的基本结构、分类、传输原理、传输特陛;第3章介绍光源的发光原理、光源的调制、光检测器件的工作机理及特点,同时介绍光发送/接收机的构成和性能指标;第4章介绍常用三种光放大器(EDFA、RFA和SOA)的基本概念、基本原理,以及目前最新的一些光放大技术;第5章介绍光纤通信系统中几种常用光器件的工作原理和结构特性;第6章介绍sDH的结构组成、基本原理以及在城域光网络、光接入网中的应用;第7章介绍光波分复用、光时分复用、光码分复用技术的基本结构和工作原理;第8章介绍光纤通信系统的性能与设计方面的有关问题;第9章介绍下一代光网络概念及光传送网的发展趋势:智能光网络和全光网络,以及目前出现的对光纤通信形成巨大挑战的量子光通信技术。
在本书编写的过程中,编者注重将基本理论与实践环节紧密结合。书中的大部分章节都安排有相应器件、设备、系统的测试内容,一方面是为了增强读者的感性认识;另一方面,也是更重要的,是考虑到目前大学生在毕业后工作或进入研究生和科研阶段时,在光纤通信领域缺乏实际动手能力,而国内目前也很少有教材对这方面加以完整叙述,因此,本书希望在此方面有所突破。
本书主要由韩一石、强则煊、许国良编写,谭艺枝参与了第3章的编写工作。此外,编者参考、吸取和借鉴了国内外一些有关著作、教材及科研成果,其相关文献已列在书末的“主要参考文献”中,在此一并对有关作者表示诚挚的感谢。
文摘 插图:


光纤通信是目前世界上发展最快的领域,平均每9个月性能翻一番、价格降低一半,其速度已超过了计算机芯片性能每18个月翻一番的摩尔定律的一倍。在短短的30多年间已经经历了五代通信系统的使用。
1977年,世界上第一个商用光纤通信系统在美国芝加哥的两个电话局之间开通,距离为7km,采用多模光纤,工作波长为0.85tLm,光纤损耗为2.5~3dB/km,传输速率为44.736Mb/,s,这就是通常所说的第一代光纤通信系统。
1977~1982年的第二代光纤通信系统特征是:采用1310nm长波长多模或单模光纤,光纤损耗为0.55~1dB/km,传输速率为140Mb,/s,中继距离为20~50km,于1982年开始陆续投入使用,一般用于中、短距长途通信线路,也用作大城市市话局间中继线,以实现无中继传输。
1982~1988年的第三代光纤通信系统采用1310rim长波长单模光纤,光纤损耗可以降至0.3~0.5dB/km,实用化、大规模应用是其主要特征,传输信号为准同步数字系列(PD[{)的各次群路信号,中继距离为50~100km,于1983年以后陆续投入使用,主要用于长途干线和海底通信。
1988~1996年的第四代光纤通信系统主要特征是:开始采用1550nm波长窗口的光纤,光纤损耗进一步降至o-2dB/km,主要用于建设同步数字系列(SDI-I)同步传送网络,传输速率达2.5Gb/s,中继距离为80~120km,并开始采用掺铒光纤放大器(EDFA)和波分复用(WDM)器等新型器件。
1996年至今属于第五代光纤通信系统,主要特征是:采用DWDM技术组建大容量传送平台,单波长信道传输速率已达10Gb/s甚至更高,另外将语音、数据和图像等各种业务和接口融合在统一平台上传送,如多业务传送平台MSTP等。
今后光纤通信将朝着全光传输交换的方向发展,即全光网络,网络更具智能特性。
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