现代光纤通信技术

本书从基本知识出发，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应用情况。全书以概念、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，本书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。

本书可作为通信专业、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。

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.652光纤

2.4.2 g.653光纤

2.4.3 g.655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 sdh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

7.4.1 基本概念

7.4.2 超短脉冲光源

7.4.3 通道复用

7.4.4 通道解复用

7.4.5 otdm系统性能

7.5 光码分复用

7.5.1 基本概念

7.5.2 扩频码技术

7.5.3 编/解码技术

7.5.4 ocdm系统性能

7.6 wdm测试

7.6.1 wdm的测试指标

7.6.2 wdm的测试仪器和测试方法

习题与思考题

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

8.1.1 基本光纤通信系统结构

8.1.2 光纤传输特性对系统的影响

8.2 数字光纤通信系统性能及测试

8.2.1 数字光纤通信系统的主要性能指标

8.2.2 系统传输性能指标的测试

8.3 单通道数字光纤通信系统结构与设计

8.3.1 系统结构

8.3.2 光纤通信系统设计的总体考虑

8.3.3 单通道系统中继距离设计

8.4 多通道数字光纤通信系统设计

8.4.1 系统设计中应注意的问题

8.4.2 wdm+edfa系统中继距离设计

习题与思考题

第9章 光纤通信新技术

9.1 下一代光网络

9.1.1 下一代网络的基本概念

9.1.2 下一代网络中的光传送网

9.2 光交换技术

9.2.1 空分光交换

9.2.2 时分光交换

9.2.3 波分光交换

9.2.4 码分光交换

9.2.5 光分组交换

9.3 智能光网络

9.3.1 智能光网络的基本概念

9.3.2 智能光网络的体系结构

9.3.3 智能光网络的控制信令协议

9.3.4 智能光网络的路由

9.3.5 智能光网络的演进

9.4 全光网通信

9.4.1 全光网的概念及特点

9.4.2 全光网的分类及结构

9.4.3 全光通信的关键技术

9.4.4 全光网管理

9.4.5 全光网的安全性

9.5 量子光通信技术

9.5.1 量子光通信基础

9.5.2 量子光通信特点

9.5.3 量子光通信研究进展及热点

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

作 者:韩一石 等编著

出 版 社:科学出版社

出版时间:2005-8-1

版 次:1页 数:239字 数:356000印刷时间:2005-8-1开 本:纸 张:胶版纸印 次:I S B N:97-87-03-01-58-574包 装:平装

前言

第1章 概述

1.1 光纤通信简介

1.2 光纤通信使用的频段

1.3 光纤通信的优点

1.4 光纤通信系统的基本结构

1.5 光纤通信系统的应用

1.6 现代光纤通信技术角色

习题

第2章 光纤和光缆

2.1 光纤的优点

2.2 光纤的基本传输理论

2.3 光纤的基本特性

2.4 光纤的结构和类型

2.5 光纤的制造

2.6 光纤的最新发展

2.7 光缆的结构和类型

2.8 新型光缆结构介绍

习题

第3章 激光器与探测器

3.1 激光原理的基础知识

3.2 半导体光源

3.3 光电探测器

习题

第4章 数字光纤通信系统

4.1 数字光发射机

4.2 线路编码

4.3 数字光接收机

4.4 两种传输体制

4.5 备用系统与辅助系统

4.6 系统的性能指标

4.7 光纤通信系统设计概述

习题

第5章 模拟光纤通信系统

5.1 调制方式

5.2 模拟基带直接光强调制光纤传输系统

5.3 多频道视频信号光纤传输系统

5.4 光缆CATV网的设计

习题

第6章 光互联网络技术

6.1 波分复用系统

6.2 光纤放大器

6.3 光互联网络技术

习题

第7章 以太网无源光网络

7.1 基本概述

7.2 体系结构

7.3 工作原理

7.4 基于EPON的某市广电网络改造方案

7.5 EPON系统中的关键技术

习题

第8章 光网络器件

8.1 作用

8.2 基本性能

8.3 光连接器

8.4 光衰减器

8.5 光隔离器

8.6 光环形器

8.7 光耦合器

8.8 波分复用器和解复用器

8.9 光分插复用器

8.10 光开关

8.11 光交叉连接器

8.12 光波长变换器

习题

参考文献

附录A 光缆的型号与命名法

附录B 有线电视频道设置