本書闡述了光纖通信的原理及其發展,光纖通信的物理學基礎,光纖的傳輸理論和特性,光源和光發射機,光檢測器和光接收機,光纖通信系統的組成、設計和工程,介紹了SDH技術、WDM技術、光放大和色散補償技術及其他高新技術在光纖通信中的應用。 本書條理清晰,語言流暢,實用性強,可以作為高等學校通信工程、電子信息等專業本科教材; 同時本書力求從基礎知識出發,深入淺出,循序漸進,讀者閱讀本書任何內容都不會有太大的跳躍性,可供高專高職院校使用; 另外,本書推導思路清楚,貼近實際應用,也可供研究生和相關科研及工程技術人員參閱。
本書力求從基礎知識出發,循序漸進、由淺入深,對光纖通信原理進行全面的介紹。
注重可讀性和實用性,提供PPt課件,習題解答。
本書可以滿足對高等學校信息與通信工程專業本科生和研究生的教學需要,也可供相關專業的學生學習,同時可供從事該領域工作的廣大科研與工程技術人員參考。
自從1966年華裔英籍科學家高錕博士提出光纖這種新的傳輸介質的概念以來,光纖通信的發展遠遠超乎人們的想象,它以獨特的優點掀起通信領域的一次革命性的變革,成為現代通信網的主要支柱。進入21世紀,光纖通信發展更加迅速,各種高新技術不斷地被研究并取得重大突破,應用于光纖通信中。2005年我國研制了首個80×40 Gb/s的超高速光纖系統,目前100 Gb/s的系統已經開始在國內外大規模商用,400 Gb/s的系統也已在實驗室完成研發。全光網絡技術不斷地應用于光互聯網,實現新一代 IP 數據網絡。為滿足社會的需求,高等學校紛紛開設光纖通信這門課程,但光纖通信既是高新技術,又是實用技術。那么我們在教學中傳授什么呢?廣大學生和相關工程技術人員要學習什么呢?這些都是十分重要的問題。
本書在采納多屆本科生和研究生的意見和建議的同時也吸收了高職高專院校和成教學員的意見,精心組織編寫本書的內容。
本書內容安排如下:
第1章介紹光纖通信的概念,并簡單介紹光纖通信的器件和設備,第2章介紹光纖通信的物理學基礎。
第3~6章分別介紹光纖、光源和光發送機、光檢測器和光接收機、光纖通信系統的結構和工作原理等內容。
第7~9章介紹SDH技術、光放大和色散補償技術和WDM技術等高新技術。
第10章介紹高新技術在光纖通信中的應用,主要包括相干光通信技術、光孤子通信技術、碼型技術、前向糾錯技術、應用高新技術構建新型光纖通信系統、光互聯網、光交換技術、智能光網絡、全光通信網等方面的內容。
本書考慮到學生的知識結構和層次的問題,力求從基礎知識出發,由淺入深,循序漸進,對光纖通信原理和技術進行全面的介紹。力圖做到條理清晰、實用性強,可以作為高等學校通信工程、電子信息等專業本科生的教學用書; 同時力求使讀者閱讀本書任何內容都不會有太大的跳躍性,以便高職高專院校使用; 另外本書盡量講清楚推導思路,貼近實際應用,可供研究生和相關科研及工程技術人員參閱。
本書第1版出版以來,得到了廣大讀者的歡迎,在此表示深深的感謝。在本書第2版的編寫過程中,力爭跟蹤光纖通信的最新進展,介紹高新技術在光纖通信中的應用等內容。
由于作者水平有限,書中難免會有一些錯誤或不足之處,敬請廣大讀者批評指正。
編者
2015年5月
第1章光纖通信
1.1光纖通信及系統組成
1.2光纖通信的發展歷史
1.3光纖通信的特點和應用
1.4光纖通信的發展趨勢
1.5光纖通信認知
小結
習題
第2章光纖通信的物理學基礎
2.1光的本質
2.2光的反射、折射和全反射
2.3波動光學
2.4光的吸收、色散和散射
2.5激光原理
小結
習題
第3章光纖
3.1光纖概述
3.2階躍型光纖的波動光學理論
3.3漸變型光纖的理論分析
3.4單模光纖
3.5光纖的損耗特性
3.6光纖的色散特性
3.7光纖的特性參數
小結
習題
第4章光源和光發射機
4.1半導體的能帶理論
4.2發光二極管
4.3半導體激光器
4.4光調制
4.5光發送機
小結
習題
第5章光檢測器和光接收機
5.1光檢測器
5.2光檢測器的工作特性
5.3光接收機
5.4光接收機的噪聲
5.5光接收機的誤碼率和接收靈敏度
小結
習題
第6章光纖通信系統與工程
6.1強度調制直接檢測數字光纖通信系統
6.2光纖通信的線路碼型
6.3光纖通信的性能指標
6.4損耗和色散對系統的限制
6.5光纖通信系統的設計
6.6光纖通信工程
6.7光網絡概述
小結
習題
第7章SDH技術
7.1SDH的產生和基本特點
7.2SDH的速率和幀結構
7.3同步復用與映射方法
7.4SDH設備
7.5SDH傳送網結構和自愈保護
7.6SDH網同步與管理
7.7SDH管理網
7.8SDH光網絡的傳輸性能
小結
習題
第8章光放大和色散補償技術
8.1光放大器及其工作性能
8.2摻鉺光纖放大器
8.3光纖拉曼放大器
8.4色散補償技術
小結
習題
第9章波分復用技術
9.1多信道復用技術
9.2光波分復用原理
9.3光波分復用技術
9.4光波分復用器
9.5WDM光傳送網
9.6WDM系統設計
小結
習題
第10章高新技術在光纖通信中的應用
10.1相干光通信技術
10.2光孤子通信技術
10.3高速光纖通信系統的碼型技術
10.4高速光纖通信系統的前向糾錯技術
10.5應用高新技術構建新型光纖通信系統
10.6光互聯網
10.7光交換技術
10.8智能光網絡
10.9全光通信網
小結
習題
附錄A光纖通信常用英文縮寫
附錄B常數與換算表
參考文獻