本書系統介紹和闡述了光纖通信的基本原理和技術。全書分為基礎篇和提高篇兩個部分。基礎篇以特性、應用為重點，介紹光纖通信系統中的光纖、光發射和光接收，各類線路器件、光放大、色散補償和復用等線路技術，以及光纖通信系統和網絡基礎。提高篇以實現原理為重點，深入介紹光纖通信系統中的光源、光檢測器、光放大器等典型有源器件，波分復用器、光隔離器、光環行器等典型無源器件，SDH、MSTP、OTN等光傳輸網系統、PON等光接入網系統。基礎篇從基本知識出發，以便讀者先能構建起光纖通信系統體系框架；提高篇可幫助讀者根據需要進一步深入學習相關知識。
本書可作為通信工程、電子信息工程、光信息科學與工程等相關本科專業的教材或相關研究生的教學參考書，也可以作為從事光纖通信工作的科技人員參考。
1．編排特色：分模塊介紹，包含基礎篇、器件篇、系統與網絡篇。2．注重應用：把概念和技術滲透到應用中。器件應用于系統，系統在網絡中的使用，技術在系統和網絡中的體現，達到不同層次的應用目標。3．內容覆蓋面廣：本教材的器件、系統與網絡等篇章涵蓋了光纖通信領域的主要組成部分。4．緊跟新技術：除基礎篇外，其他篇章都能夠跟蹤前沿技術，開拓思路，樹立創新意識。
梁猛，博士，西安郵電大學副教授，從事光纖通信相關的教學和科研工作20年，曾出版《光纖通信》、《電信傳輸理論》等教材。
目錄
上篇 基 礎 篇 1
第1章 光通信概論 1
1.1光通信的基本概念 1
1.1.1通信的基本概念 1
1.1.2光通信的概念 2
1.1.3光纖通信系統的構成 3
1.2光纖通信的發展歷史 3
習題 6
第2章 光纖 7
2.1光纖的結構、類型 7
2.1.1光纖的結構 7
2.1.2光纖的類型 7
2.2光纖的射線分析 9
2.2.1光在介質中的傳播規律 9
2.2.2階躍光纖射線分析 9
2.2.3漸變光纖射線分析 13
2.3光纖傳輸特性 14
2.3.1光纖損耗特性 14
2.3.2光纖色散 16
2.3.3光纖的非線性 19
2.4光纖的制造、光纜 21
2.4.1光纖的制造 21
2.3.2光纜 24
2.5 ITU建議 29
2.5.1 G.651光纖 29
2.5.2 G.652光纖 29
2.5.3 G.653光纖 29
2.5.4 G.654光纖 29
2.5.5 G.655光纖 30
2.5.6 G.656光纖 30
2.5.7 G.657光纖 30
習題 30
第3章 光發射和光接收 32
3.1光源與光發射機 32
3.1.1光纖通信對光源的要求 32
3.1.2半導體激光器（LD）及其特性 32
3.1.3半導體發光二極管（LED）及其特性 39
3.1.4光發射機及其性能參數 41
3.2 光電檢測器和光接收機 44
3.2.1光纖通信對光電檢測器的要求 44
3.2.2光電檢測器類型 45
3.2.3光電檢測器性能參數 46
3.2.4光接收機的組成原理和性能 48
習題 50
第4章 線路器件與技術 52
4.1線路器件 52
4.1.1光隔離器 52
4.1.2光環行器 54
4.1.3光纖連接器 54
4.1.4光耦合器 58
4.1.6光纖光柵 59
4.1.7光衰減器 63
4.1.8光開關 64
4.1.9光調制器 66
4.2線路技術 67
4.2.1光復用技術 67
4.2.2光放大技術 72
4.2.3色散補償技術 75
習題 77
第5章 系統和網絡 79
5.1數字光纖通信系統 79
5.1.1點對點的數字光纖通信系統的組成 79
5.1.2光線路編碼 81
5.1.3光纖通信系統的監控系統 83
5.1.4系統的性能指標 83
5.1.5系統中繼距離的設計 87
5.2 光傳輸網 88
5.2.1光纖傳輸系統的網絡拓撲結構 89
5.2.2 SDH系統與網絡 89
5.2.3 WDM系統與網絡 93
5.2.4 OTN系統與網絡 95
5.3 光接入網 98
5.3.1 接入網定義 98
5.3.2無源光接入網 99
5.3.3有源光接入網 100
習題 100
下篇 提 高 篇 102
第6章 光器件技術 102
6.1光源 102
6.1.1 激光物理基礎 102
6.1.2半導體激光二極管 104
6.1.3半導體發光二極管 108
6.2半導體光電二極管 109
6.2.1 PN光電二極管 109
6.2.2 PIN光電二極管 110
6.2.3 APD光電二極管 111
6.3光放大器 111
6.3.1半導體光放大器（SOA） 111
6.3.2摻鉺光纖放大器（EDFA） 112
6.3.3拉曼光纖放大器 116
6.3.4布里淵光纖放大器 118
6.4光隔離器、光環行器 119
6.4.1偏振態的控制 119
6.4.2光隔離器 120
6.4.3光環行器 122
6.5光耦合器 124
6.5.1光學分束型光耦合器 124
6.5.2消逝場耦合型光耦合器 125
6.6波分復用器 126
6.6.1色散型波分復用器 126
6.6.2陣列波導光柵（AWG） 127
6.6.3干涉濾波片型波分復用器 128
6.6.4熔錐型波分復用器件 129
6.6.5光梳狀濾波器(Interlever) 129
6.6.6其他類型 129
6.7光纖光柵 130
6.7.1光纖光柵的制作 130
6.7.2光纖光柵的工作原理 131
6.8電光調制器 134
習題 137
第7章 光傳輸網 138
7.1 SDH系統 138
7.1.1 SDH的速率與幀結構 139
7.1.2 SDH的復用結構 141
7.1.3 139.264Mbit/s支路信號復用成STM-N信號 142
7.1.4 34.368Mbit/s支路信號復用成STM-N信號 146
7.1.5 2.048Mbit/s支路信號復用成STM-N信號 148
7.1.6 虛容器的級聯 150
7.1.7 SDH的開銷字節 153
7.1.8 SDH的設備功能塊 157
7.1.9 SDH的網同步 163
7.1.10 SDH的分層結構 166
7.1.11 SDH的網管系統 173
7.2基于SDH的多業務傳送平臺 174
7.2.1 MSTP技術的工作原理 174
7.2.2 MSTP技術的關鍵技術 175
7.2.3 MSTP的應用 177
7.3 WDM系統 179
7.3.1 波分復用系統的工作原理 180
7.3.2 DWDM系統的組成 181
7.4 OTN系統 184
7.4.1 OTN的概念 184
7.4.2 OTN的分層結構 185
7.4.3 OTN的速率等級與幀結構 187
7.4.4 OTN的開銷 188
7.4.5 OTN的映射與復用結構 193
7.4.6 OTN的設備 197
7.4.7 OTN的組網與應用 201
習題 203
第8章 光接入網系統 206
8.1 概述 206
8.2 無源光網絡（PON） 208
8.2.1 無源光網絡（PON）的拓撲結構 208
8.2.2 無源光網絡（PON）的關鍵技術 210
8.2.3 APON技術 212
8.2.4 EPON技術 212
8.2.5 GPON技術 213
8.2.6 PON的技術比較 214
8.3有源光接入網 215
8.4 EPON設備的應用實例 215
習題 217
參考文獻 218
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