本書是光纖通信方面的一本經典巨著，在國內外享有盛譽。全書共計13章，主要內容包括：光纖通信概述；光纖通信系統的主要組成部分——光纖、光發射機和光接收機；單信道和多信道光纖通信系統的設計；光纖的損耗管理、色散管理和非線性管理技術；先進光波系統；全光信號處理。全書內容系統全面，理論體系嚴謹，講解深入淺出，理論與實踐結合緊密，同時非常注重近年來光纖通信中出現的新技術。
Govind P. Agrawal 美國羅切斯特大學光學與物理學教授，激光力能學實驗室高級科學家，世界光電子和光通信領域的著名學者，在激光物理、非線性光學和光纖通信領域著作頗豐。并且他是OSA會士和IEEE會士。
目錄第1章緒論1.1歷史回顧1.1.1光纖通信的需求1.1.2光波系統的演進1.2基本概念1.2.1模擬信號和數字信號1.2.2信道復用1.2.3調制格式1.3光通信系統1.4光波系統組成1.4.1作為通信通道的光纖1.4.2光發射機1.4.3光接收機習題參考文獻第2章光纖2.1幾何光學描述2.1.1階躍折射率光纖2.1.2漸變折射率光纖2.2波的傳輸2.2.1麥克斯韋方程組2.2.2光纖模式2.2.3單模光纖2.3單模光纖中的色散2.3.1群速度色散2.3.2材料色散2.3.3波導色散2.3.4高階色散2.3.5偏振模色散2.4色散引起的限制2.4.1基本傳輸方程2.4.2啁啾高斯脈沖2.4.3對比特率的限制2.4.4光纖帶寬2.5光纖損耗2.5.1衰減系數2.5.2材料吸收2.5.3瑞利散射2.5.4波導缺陷2.6非線性光學效應2.6.1受激光散射2.6.2非線性相位調制2.6.3四波混頻2.7光纖設計和制造2.7.1石英光纖2.7.2塑料光纖2.7.3光纜和連接器習題參考文獻第3章光發射機3.1半導體激光器物理3.1.1自發輻射和受激輻射3.1.2非輻射復合3.1.3光增益3.1.4反饋和激光器閾值3.1.5縱模3.1.6激光器結構3.2單模半導體激光器3.2.1分布反饋激光器3.2.2耦合腔半導體激光器3.2.3可調諧半導體激光器3.2.4垂直腔面發射激光器3.3激光器的工作特性3.3.1連續工作特性3.3.2調制帶寬3.3.3相對強度噪聲3.3.4頻譜線寬3.4光信號產生3.4.1直接調制3.4.2外調制3.5發光二極管3.5.1連續工作特性3.5.2調制響應3.5.3發光二極管的結構3.6光發射機的設計3.6.1光源與光纖的耦合3.6.2驅動電路3.6.3可靠性和封裝習題參考文獻第4章光接收機4.1基本概念4.1.1響應度和量子效率4.1.2上升時間和帶寬4.2常用的光電探測器4.2.1pn光電二極管4.2.2pin光電二極管4.2.3雪崩光電二極管4.2.4MSM光電探測器4.3光接收機的設計4.3.1前端4.3.2線性通道4.3.3判決電路4.3.4集成光接收機4.4光接收機噪聲4.4.1噪聲機制4.4.2pin光接收機4.4.3APD光接收機4.5相干探測4.5.1本機振蕩器4.5.2零差探測4.5.3外差探測4.5.4信噪比4.6光接收機靈敏度4.6.1誤碼率4.6.2最小接收光功率4.6.3光電探測的量子極限4.7靈敏度劣化4.7.1消光比4.7.2強度噪聲4.7.3定時抖動4.8光接收機的性能習題參考文獻第5章光波系統5.1系統結構5.1.1點對點鏈路5.1.2分配網5.1.3局域網5.2設計指南5.2.1損耗限制光波系統5.2.2色散限制光波系統5.2.3功率預算5.2.4上升時間預算5.3長途光波系統5.3.1性能限制因素5.3.2陸地光波系統5.3.3海底光波系統5.4功率代價的來源5.4.1模式噪聲5.4.2模分配噪聲5.4.3反射反饋和噪聲5.4.4色散脈沖展寬5.4.5頻率啁啾5.4.6眼圖閉合度代價5.5前向糾錯5.5.1糾錯碼5.5.2編碼增益5.6計算機輔助設計習題參考文獻第6章多信道系統6.1WDM光波系統6.1.1大容量點對點鏈路6.1.2廣域網與城域網6.1.3多址WDM網絡6.2WDM器件6.2.1可調諧光濾波器6.2.2復用器和解復用器6.2.3分插復用器和濾波器6.2.4星形耦合器6.2.5波長路由器6.2.6WDM光發射機和光接收機6.3系統性能問題6.3.1不同波長線性串擾6.3.2相同波長線性串擾6.3.3非線性拉曼串擾6.3.4受激布里淵散射6.3.5交叉相位調制6.3.6四波混頻6.3.7其他設計問題6.4時分復用6.4.1信道復用6.4.2信道解復用6.4.3系統性能6.5副載波復用6.5.1模擬和數字副載波復用系統6.5.2多波長副載波復用系統6.5.3正交頻分復用6.6碼分復用6.6.1時域編碼6.6.2頻域編碼6.6.3跳頻習題參考文獻第7章損耗管理7.1光纖損耗的補償7.1.1周期放大方案7.1.2集總放大和分布放大7.1.3雙向泵浦方案7.2摻鉺光纖放大器7.2.1泵浦和增益譜7.2.2二能級模型7.2.3放大器噪聲7.2.4多信道應用7.3拉曼放大器7.3.1拉曼增益和帶寬7.3.2拉曼引起的信號增益7.3.3多泵浦拉曼放大7.3.4拉曼放大器的噪聲指數7.4光信噪比7.4.1集總放大7.4.2分布放大7.5電信噪比7.5.1放大自發輻射引起的電流起伏7.5.2放大自發輻射對信噪比的影響7.5.3放大器鏈中噪聲的形成7.6接收機靈敏度和Q因子7.6.1誤碼率7.6.2Q因子和光信噪比的關系7.7色散和非線性效應的作用7.7.1通過調制不穩定性的噪聲增長7.7.2噪聲引起的信號劣化7.7.3噪聲引起的能量起伏7.7.4噪聲引起的定時抖動7.8周期放大光波系統7.8.1數值方法7.8.2最佳輸入功率習題參考文獻第8章色散管理8.1色散問題及其解決方案8.2色散補償光纖8.2.1色散補償條件8.2.2色散圖8.2.3色散補償光纖的設計8.3光纖布拉格光柵8.3.1常周期光柵8.3.2啁啾光纖光柵8.3.3采樣光柵8.4色散均衡濾波器8.4.1GiresTournois濾波器8.4.2馬赫曾德爾濾波器8.4.3其他全通濾波器8.5光學相位共軛8.5.1工作原理8.5.2自相位調制的補償8.5.3相位共軛信號的產生8.6高比特率信道8.6.1可調諧色散補償8.6.2高階色散管理8.6.3偏振模色散補償8.7電色散補償8.7.1群速度色散預補償的基本思想8.7.2發射機處的預補償8.7.3接收機處的色散補償習題參考文獻第9章非線性效應的控制9.1光纖非線性的影響9.1.1系統設計問題9.1.2半解析方法9.1.3孤子區域和偽線性區域9.2光纖中的孤子9.2.1光孤子的特性9.2.2損耗管理孤子9.3色散管理孤子9.3.1色散漸減光纖9.3.2周期色散圖9.3.3設計問題9.3.4定時抖動9.3.5定時抖動的控制9.4偽線性光波系統9.4.1信道內非線性效應9.4.2信道內交叉相位調制9.4.3信道內四波混頻9.5信道內非線性效應的控制9.5.1色散圖的優化9.5.2相位交替技術9.5.3偏振比特交替習題參考文獻第10章先進光波系統10.1光進調制格式10.1.1光信號的編碼10.1.2振幅和相位調制器10.2解調方案10.2.1同步外差解調10.2.2異步外差解調10.2.3光延遲解調10.3散彈噪聲和誤碼率10.3.1同步外差接收機10.3.2異步外差接收機10.3.3帶有延遲解調的接收機10.4靈敏度劣化機制10.4.1激光器的強度噪聲10.4.2激光器的相位噪聲10.4.3信號偏振起伏10.4.4光放大器加入的噪聲10.4.5光纖色散10.5非線性效應的影響10.5.1非線性相位噪聲10.5.2光纖色散效應10.5.3非線性相位噪聲的補償10.6最新進展10.6.1采用DBPSK格式的系統10.6.2采用DQPSK格式的系統10.6.3采用QAM和相關格式的系統10.6.4采用正交頻分復用的系統10.7極限信道容量習題參考文獻第11章光學信號處理11.1非線性技術和器件11.1.1非線性光纖環形鏡11.1.2參量放大器11.1.3半導體光放大器中的非線性效應11.1.4雙穩光器件11.2全光觸發器11.2.1半導體激光器和半導體光放大器11.2.2耦合半導體激光器和半導體光放大器11.3波長轉換器11.3.1基于交叉相位調制的波長轉換器11.3.2基于四波混頻的波長轉換器11.3.3無源半導體波導11.3.4基于半導體光放大器的波長轉換器11.4超快光交換11.4.1時域解復用11.4.2數據格式轉換11.4.3包交換11.5光再生器11.5.1基于光纖的2R再生器11.5.2基于半導體光放大器的2R再生器11.5.3基于光纖的3R再生器11.5.4基于半導體光放大器的3R再生器11.5.5相位編碼信號的再生習題參考文獻附錄A 單位系統附錄B 縮寫詞附錄C 脈沖展寬的一般公式附錄D 軟件包 中英文術語對照
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