光纖通信-(第2版) 版權(quán)信息
- ISBN:9787115255570
- 條形碼:9787115255570 ; 978-7-115-25557-0
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
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光纖通信-(第2版) 本書特色
由顧畹儀主編的《光纖通信(第2版)》是*新出版的用于通信工程和電子信息工程等專業(yè)的本科生教材。該書是普通高等教育“十五”國家級教材,作者總結(jié)了多年來的科研成果和教學經(jīng)驗,參考了大量國內(nèi)外的相關(guān)資料,系統(tǒng)講述了光纖傳輸、光收發(fā)端機、光纖通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、器件與測量等方面的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),反映了光纖通信的*新技術(shù)和當前的研究水平,是一本理論性、系統(tǒng)性、可讀性和時新性均優(yōu)秀的本科教材。
光纖通信-(第2版) 內(nèi)容簡介
本書系統(tǒng)地講述了光纖通信的基本理論和關(guān)鍵技術(shù),主要內(nèi)容包括光纖的傳輸理論(射線光學理論和波動光學理論)和傳輸性質(zhì)(損耗、色散和非線性光學效應),半導體激光器的工作原理、性質(zhì)、光源的直接調(diào)制與間接調(diào)制、調(diào)制格式和激光發(fā)射機,光電檢測器的工作原理和性質(zhì)、直接檢測光接收機的組成、噪聲的分析與靈敏度的計算方法、相干光檢測光接收機,光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成、性能參數(shù)和系統(tǒng)的設(shè)計、光載無線技術(shù),各種無源光器件(尤其是波分復用器件)的基本原理、性質(zhì)及其在光通信中應用,光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與演變、光傳送網(wǎng)、自動交換光網(wǎng)絡(luò)、分組傳送網(wǎng)、城域與接入光網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢,大容量WDM系統(tǒng)超長傳輸技術(shù)如色散補償、光時分復用、量子通信,光纖通信的測量技術(shù)(包括測量的標準、光纖特性測量、光器件的測量和光纖通信系統(tǒng)的測量)等。
本書系統(tǒng)性強,論述深入淺出,可作為通信類和電子信息類大學本科生教材,也可作為光纖通信領(lǐng)域科技工作者的參考書。
光纖通信-(第2版) 目錄
第1章 光纖的基本理論 1
1.1 光纖的射線光學分析 1
1.1.1 光纖的結(jié)構(gòu)和分類 1
1.1.2 多模階躍折射率光纖的射線光學理論分析 3
1.1.3 漸變折射率光纖 4
1.2 階躍折射率光纖的波動光學理論 6
1.2.1 波動方程 6
1.2.2 波動方程的解和光纖中的模式 7
1.3 漸變折射率光纖的理論分析 22
1.3.1 平方律型折射率分布光纖的波動理論解法 23
1.3.2 WKBJ法的基本思想 27
1.4 光纖的損耗 27
1.4.1 引起光纖損耗的因素 28
1.4.2 光纖的損耗特性曲線——損耗譜 28
1.5 光纖的色散 29
1.5.1 光纖色散的概念 29
1.5.2 光纖色散的種類 30
1.5.3 光纖色散的表示法 31
1.6 光纖中的非線性光學效應 32
1.6.1 受激散射效應 32
1.6.2 折射率擾動 33
1.7 單模光纖 35
1.7.1 單模光纖的結(jié)構(gòu)特點 35
1.7.2 單模光纖的基本分析 35
1.7.3 單模光纖的特性參數(shù) 37
1.7.4 單模光纖的分類 39
1.8 光纖的制造工藝和光纜的構(gòu)造 40
1.8.1 光纖的制造工藝 40
1.8.2 光纜的構(gòu)造 41
1.9 小結(jié) 44
習題 45
第2章 光源和光發(fā)射機 46
2.1 半導體激光器 46
2.1.1 激光原理的基礎(chǔ)知識 46
2.1.2 激光激射條件 50
2.1.3 結(jié)構(gòu)理論 52
2.1.4 典型分類 58
2.1.5 模式概念 65
2.1.6 基本性質(zhì) 68
2.2 半導體發(fā)光二極管 74
2.2.1 工作原理 74
2.2.2 結(jié)構(gòu)和分類 75
2.2.3 主要性質(zhì) 75
2.3 光源的直接調(diào)制 76
2.3.1 光源的兩種調(diào)制方式 76
2.3.2 光源的直接調(diào)制 77
2.3.3 直接調(diào)制激光發(fā)射機 82
2.4 光源的間接調(diào)制 86
2.4.1 間接調(diào)制的類型和特點 86
2.4.2 電光調(diào)制和波導調(diào)制器 88
2.4.3 電吸收調(diào)制器 88
2.5 光源的調(diào)制格式 89
2.5.1 光調(diào)制格式的類型 89
2.5.2 高速長距離系統(tǒng)中常用的調(diào)制格式 91
2.6 小結(jié) 94
習題 94
第3章 光接收機 96
3.1 光接收機簡介 96
3.1.1 光接收機的分類與性能指標 96
3.1.2 直接檢測光接收機的構(gòu)成及功能 97
3.2 光電檢測器 98
3.2.1 PN結(jié)的光電效應 98
3.2.2 PIN光電二極管 99
3.2.3 雪崩光電二極管 104
3.3 放大電路及其噪聲 108
3.3.1 噪聲的數(shù)學處理 108
3.3.2 放大器輸入端的噪聲源 110
3.3.3 場效應管和雙極晶體管的噪聲源 112
3.3.4 前置放大器的設(shè)計 116
3.4 光接收機的靈敏度 117
3.4.1 靈敏度計算的一般方法 117
3.4.2 靈敏度的高斯近似計算 118
3.4.3 影響光接收機靈敏度的主要因素 121
3.5 光接收機的組成模塊 122
3.5.1 碼間干擾問題與均衡濾波電路 122
3.5.2 接收機的動態(tài)范圍和自動增益控制電路 125
3.5.3 再生電路 127
3.6 相干檢測光接收機簡介 130
3.6.1 相干檢測原理簡介 132
3.6.2 DPSK信號的準相干檢測 134
小結(jié) 135
習題 136
第4章 光纖通信系統(tǒng) 138
4.1 模擬光纖通信 138
4.2 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)和總體設(shè)計 140
4.2.1 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)基本組成 140
4.2.2 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)總體設(shè)計 143
4.3 數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的性能指標 150
4.3.1 誤碼性能 150
4.3.2 抖動、漂移性能 153
4.3.3 可用性 154
4.4 光纖放大器及其在光纖通信系統(tǒng)中的應用 154
4.4.1 摻鉺光纖放大器 155
4.4.2 喇曼光纖放大器 161
4.5 光載無線技術(shù) 164
4.5.1 光載無線技術(shù)簡介 164
4.5.2 ROF系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 165
4.5.3 ROF技術(shù)的主要應用 168
4.6 小結(jié) 170
習題 170
第5章 無源光器件和WDM技術(shù) 172
5.1 無源器件的幾個常用性能參數(shù) 172
5.2 光纖和波導型無源光器件 173
5.2.1 光連接器和光耦合器 173
5.2.2 偏振控制器 176
5.2.3 光纖布拉格光柵 177
5.2.4 Mach-Zahnder濾波器 179
5.2.5 非線性環(huán)路鏡 180
5.3 光學無源器件 182
5.3.1 偏振分束器 182
5.3.2 光隔離器 182
5.3.3 光環(huán)行器 183
5.3.4 自聚焦透鏡 185
5.3.5 F-P腔濾波器 185
5.3.6 光柵 187
5.4 波分復用、解復用器件 188
5.4.1 光柵型復用、解復用器 188
5.4.2 干涉膜濾波器型復用、解復用器件 190
5.4.3 陣列波導光柵型復用、解復用器 191
5.5 光開關(guān) 193
5.5.1 機械光開關(guān) 193
5.5.2 微電機械光開關(guān) 194
5.5.3 熱光開關(guān) 195
5.5.4 波長選擇開關(guān) 197
5.5.5 高速光開關(guān) 199
5.6 WDM光纖傳輸系統(tǒng) 201
5.6.1 波分復用、密集波分復用和光頻分復用 201
5.6.2 波分復用系統(tǒng)的構(gòu)成 202
5.6.3 WDM系統(tǒng)的標稱波長 204
5.6.4 波分復用系統(tǒng)的管理技術(shù) 206
5.6.5 大容量WDM實驗系統(tǒng)的示例 207
5.7 小結(jié) 208
習題 209
第6章 光網(wǎng)絡(luò) 211
6.1 光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與演變 211
6.1.1 光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展概況 211
6.1.2 光分組交換網(wǎng) 213
6.1.3 光突發(fā)交換網(wǎng) 218
6.2 光傳送網(wǎng) 221
6.2.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 222
6.2.2 光交叉連接節(jié)點的結(jié)構(gòu) 222
6.2.3 光分插復用器和WDM環(huán)形網(wǎng) 226
6.2.4 IP over WDM技術(shù) 231
6.3 自動交換光網(wǎng)絡(luò) 233
6.3.1 ASON的體系結(jié)構(gòu) 233
6.3.2 ASON的控制平面 235
6.3.3 ASON的三種連接 237
6.3.4 ASON的特點 238
6.4 分組傳送網(wǎng) 239
6.4.1 發(fā)展情況 239
6.4.2 MPLS-TP的網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu) 240
6.4.3 MPLS-TP的多業(yè)務承載和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能 242
6.4.4 MPLS-TP的OAM與生存性 242
6.5 城域與接入光網(wǎng)絡(luò) 243
6.5.1 城域光網(wǎng)絡(luò)概況 243
6.5.2 城域網(wǎng)的技術(shù)選擇 245
6.5.3 接入光網(wǎng)絡(luò) 251
6.6 小結(jié) 257
習題 257
第7章 擴大容量和增加功能的新光通信技術(shù) 259
7.1 大容量WDM系統(tǒng)超長傳輸技術(shù) 259
7.1.1 概述 259
7.1.2 新型光纖技術(shù) 260
7.1.3 新型光調(diào)制技術(shù) 262
7.1.4 分布式光放大技術(shù) 264
7.1.5 前向糾錯編碼技術(shù) 265
7.1.6 光孤子技術(shù) 265
7.2 色散和偏振模色散補償 266
7.2.1 概述 266
7.2.2 常用的色散補償技術(shù) 268
7.2.3 偏振模色散補償技術(shù) 272
7.3 光時分復用技術(shù) 273
7.3.1 概述 273
7.3.2 光時分復用原理 273
7.3.3 光時分復用關(guān)鍵技術(shù) 274
7.3.4 光時分復用網(wǎng)絡(luò) 278
7.4 量子通信 280
7.4.1 概述 280
7.4.2 量子通信的理論基礎(chǔ) 281
7.4.3 量子通信的實現(xiàn)方案 281
7.4.4 量子密碼術(shù) 282
7.4.5 量子通信的特點 283
7.5 小結(jié) 283
習題 284
第8章 光纖通信測量 285
8.1 測量的標準 285
8.2 光纖特性的測量 286
8.2.1 光纖衰減常數(shù)的測量 286
8.2.2 單模光纖色散的測量 289
8.2.3 單模光纖的偏振模色散的測量 290
8.3 光器件的測量 293
8.3.1 半導體光源的測量 294
8.3.2 半導體光檢測器的測量 298
8.3.3 無源光器件的測量 301
8.4 光纖通信系統(tǒng)的測量 303
8.4.1 系統(tǒng)誤碼性能的測量 303
8.4.2 系統(tǒng)抖動性能的測量 306
8.4.3 系統(tǒng)光接口性能的測量 312
8.5 小結(jié) 316
習題 316
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光纖通信-(第2版) 作者簡介
顧畹儀,1970年畢業(yè)于北京大學物理系,1982年在北京郵電大學獲得碩士學位,畢業(yè)后留校任教至今。
顧畹儀長期在光纖通信領(lǐng)域從事教學和科研,研究領(lǐng)域包括高速光纖通信系統(tǒng)、WDM光傳送網(wǎng)、智能光網(wǎng)絡(luò)和WDM超長傳輸系統(tǒng)等。承擔并圓滿完成過十多項國家863、自然基金、國家攻關(guān)項日和部重點項目,研究成果曾六次榮獲部級科技進步獎。主要論著《光纖通信系統(tǒng)》、《全光通信網(wǎng)》、《光傳送網(wǎng)》、《WDM超長距離光傳輸技術(shù)》等,曾獲得原郵電部優(yōu)秀教材特等獎和全國優(yōu)秀教材獎。顧畹儀從事教學工作20余年,曾二次榮獲市級優(yōu)秀教學成果獎和一次國家優(yōu)秀教學成果獎,于1992年被授予“國家有突出貢獻的中青年專家”稱號,2001年被評為“全國優(yōu)秀教師”。
顧畹儀現(xiàn)任北京郵電大學學術(shù)委員會副主任,電信工程學院學術(shù)委員會主任,教授,博士生導師,IEEE會員,中國通信學會會士,北京通信與信息協(xié)會光通信專業(yè)組主任,通信學報、北京郵電大學學報和中興通信技術(shù)雜志編輯。