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包郵 光纖通信(第4版)

作者:原榮
出版社:電子工業出版社出版時間:2020-12-01
開本: 其他 頁數: 464
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光纖通信(第4版) 版權信息

光纖通信(第4版) 內容簡介

本書在上一版基礎上,根據光纖通信技術的近期新進展,更新擴容,歸納整理,重新編寫而成。全書共10章,內容包括光纖通信理論基礎、光調制/復用發射及系統、陸地/海底光傳輸用光纖和光纜、光放大中繼及均衡、光接收/相干檢測及系統、100/400Gbit/s高速光纖通信系統、海底光纜通信系統、前向糾錯、DSP、脈沖整形及色散補償等關鍵技術,以及光纖通信系統設計。本書內容全、知識新、概念清楚、系統性強、理論體系嚴謹,以系統設計為目標,以讀者深入理解為目的組織素材,文字敘述通俗易懂、圖文并茂。書中配有名詞術語索引,使得本書像一本光纖通信手冊,可供相關專業學生使用,也可作為培訓教材使用。研究光纖通信器件、系統,以及規劃設計、管理維護的人員也可參考本書。

光纖通信(第4版) 目錄

目錄

第1章光纖通信基礎

11光纖通信發展史

111光通信發展史

112高速光纖通信系統進展

113通信網絡的分層結構

114ITU-T 光傳輸網(OTN)*新進展

12光的基礎

121光的本質——波動性和光子性

122均勻介質中的光——光是電磁波

123相速度和折射率

124群速度和群折射率

13光的傳播特性

131光的反射、折射和全反射——光纖波導傳輸光的基礎

132抗反射膜、電介質鏡和光子晶體

133光的諧振——激光器和濾波器基礎

134光的干涉和衍射——激光器和濾波器基礎

135光的偏振——偏振復用基礎

136光在各向異性晶體中的傳輸——雙折射器件及LiNbO3調制器基礎

137非線性光學效應——FWM、SRS和SBS基礎

138TE、TM和HE

14能帶理論及光吸收理論

141能帶理論——光探測器、激光器及EDFA基礎

142半導體對光的吸收

第2章光纖和光纜

21光纖結構和類型

211多模光纖

212單模光纖

213超低損耗光纖

214光纖制造工藝

215光子晶體光纖

22光纖傳輸原理

221光線理論分析傳輸條件——全反射和相干

222光線理論分析光纖傳輸模式

223導波理論分析光纖傳輸模式

224單模光纖的基本特性

23光纖傳輸特性

231衰減

232色散

233比特率

234帶寬

235光纖非線性光學效應

24單模光纖分類及應用

241改變光纖結構、設計不同光纖

242G652標準單模光纖

243G653色散位移光纖

244G654截止波長位移光纖

245G655非零色散位移光纖

246G656寬帶非零色散位移光纖

247G657接入網用光纖

248正、負色散單模光纖和色散補償光纖

25光纖的選擇

251一般光纖的選擇

252超低損耗光纖的選擇

26光纜

261對光纜的基本要求

262光纜結構和類型

263海底光纜分類及性能

264海底光纜選擇注意事項

第3章光纖通信器件

31光連接器

311連接損耗

312光連接器的結構和特性

313光接頭

314連接方法的比較

32光纖耦合器

321方向耦合器

322熔拉雙錐星形耦合器

33可調諧光濾波器

331法布里-珀羅(F-P)濾波器

332馬赫-曾德爾(M-Z)干涉濾波器

333布拉格光柵及光柵濾波器

334聲光效應及聲光濾波器

335可調諧光濾波器性能比較

34波分復用/解復用器

341光柵型解復用器

342光干涉型波分復用/解復用器

343介質薄膜型解復用器

35光調制器

351電光效應和電光調制器

352電吸收調制器(EAM)

353DQPSK光調制器

354聲光調制器

36光開關

361微機械光開關

362電光開關

363熱電效應及熱光開關(TOS)

364磁光效應和磁光開關

365聲光開關

37光隔離器和光環形器

371磁光塊狀光隔離器

372磁光波導光隔離器

373光環行器

38陣列波導光柵(AWG)工作原理及器件

381AWG星形耦合器

382AWG工作原理

383AWG復用/解復用器

384AWG濾波器及路由器

39光分插復用器(OADM)

391一般概念

392AWG光分插復用器

393可重構光分插復用器(ROADM)

394波長選擇交換(WSS)ROADM

310波長轉換

3101光電再生型波長轉換

3102半導體光放大器(SOA)非線性介質波長轉換

3103非線性光纖介質四波混頻波長轉換

3104氮化硅波導交叉相位調制(XPM)波長轉換

311雙折射器件——偏振復用相干檢測器件

3111相位延遲和補償器件

3112起偏器和檢偏器

第4章光源及其調制

41概述

42激光器機理

421發光機理

422受激發射條件

423光增益

424激光器起振的閾值條件

425激光器起振的相位條件

43半導體激光器

431異質結半導體激光器

432量子限制激光器

433單縱橫(SLM)激光器

44波長可調激光器

441耦合腔型波長可調激光器

442陣列SOA集成光柵腔體型波長可調激光器

443調諧光柵腔(TGC)PIC型波長可調激光器

45陣列波導光柵光源

451AWG多頻激光器

452AWG用于多波長光源

453AWG用于無色光網絡單元WDM-PON系統

454AWG用于光正交頻分復用(O-OFDM)信號產生

46其他激光器

461垂直腔表面發射激光器

462光纖激光器

47半導體激光器的特性

471基本特性

472模式特性

473調制響應

474相對強度噪聲

48先進的光調制技術

481光調制技術原理

482光調制技術分類

483差分相移鍵控(DPSK)

484差分正交相移鍵控(DQPSK)

485數/模轉換器(DAC)正交幅度調制(QAM)

486光數/模轉換器(ODAC)正交幅度調制(QAM)

487香農限制和光調制技術比較

第5章光探測及接收

51光探測原理

52光探測器

521PIN光敏二極管

522雪崩光敏二極管

523響應帶寬

524新型APD結構

525金屬-半導體-金屬光探測器(MSM-PD)

526單行載流子光探測器(UTC-PD)

527波導光探測器(WG-PD)

53數字光接收機

531光電轉換和前置放大器

532線性放大器

533數據恢復電路

54光接收機信噪比(SNR)

541噪聲機理

542PIN光接收機SNR

543APD光接收機SNR

544光信噪比(OSNR)和信噪比(SNR)的關系

55比特誤碼率、Q參數和SNR

551比特誤碼率和Q參數

552比特誤碼率和Q參數、SNR的關系

553光探測器的量子限制

56光功率代價

561光發送機消光比不為零引入的光功率代價

562激光器強度噪聲引入的光功率代價

563定時抖動引起的光功率代價

57光接收機

571光接收機性能

572單行載流子(UTC)光接收機

573AWG多信道光接收機

574107Gbit/s 光接收機系統

575單片集成相干接收芯片

第6章光放大器

61光放大器基礎

611增益頻譜和帶寬

612增益飽和

613光放大器噪聲

614光放大器應用

62半導體光放大器

621半導體光放大器設計

622半導體光放大器特性

623半導體光放大器應用

63光纖拉曼放大器

631光纖拉曼放大器工作原理

632拉曼增益

633光纖拉曼放大器放大倍數和增益飽和

634光纖拉曼放大器多波長泵浦增益帶寬

635光纖拉曼放大器等效開關增益和有效噪聲指數

636短波長信號光功率向長波長信號光轉移

637光纖拉曼放大器對系統性能的影響

638光纖拉曼放大器應用

64摻鉺光纖放大器

641摻鉺光纖和EDFA的構成

642EDFA工作原理及特性

643EDFA應用

644L波段EDFA及C+L波段EDFA

65光放大器在系統中的應用

651光放大器級聯

652混合使用光纖拉曼放大器和EDFA

第7章光纖通信系統

71調制編碼和復用

711光調制——改變載波幅度、頻率或相位

712脈沖編碼——將模擬信號變為數字信號

713信道復用——擴大信道容量,充分利用光纖帶寬

72電復用光纖傳輸系統

721電頻分復用光纖傳輸系統

722微波副載波復用光纖傳輸系統

723典型的FDM光纖通信系統——光纖/電纜混合(HFC)網絡

724電時分復用及其典型應用——SDH光纖傳輸系統

73正交頻分復用光纖傳輸系統

731正交頻分復用(OFDM)的基本原理

732傅里葉變換實現OFDM調制和解調

733光正交頻分復用(O-OFDM)的基本原理

734強度調制/直接檢測OFDM光纖傳輸系統

735偏振復用/相干檢測OFDM光纖傳輸系統

736無傅里葉變換全光OFDM系統

737OFDM信號光纖傳輸用于4G/5G移動通信

738OFDM信號光纖傳輸用于高速鐵路無線系統

739OFDM光纖傳輸系統優點及應用

74光復用光纖傳輸系統

741波分復用(WDM)光纖傳輸系統

742偏振復用(PM)光纖傳輸系統

75相干光波通信系統

751相干檢測——零差檢測、外差檢測

752相干檢測信噪比(SNR)

753相干解調方式——外差同步解調、外差異步(延遲)解調

754相干系統光調制

755相位噪聲和相位分集接收

756強度噪聲和平衡混頻接收

757極化分集接收

第8章高速光纖通信

81前向糾錯

811前向糾錯技術概述

812ITU-T 前向糾錯標準和實現方法

82數字信號處理(DSP)

821DSP在高比特率光纖通信系統中的作用

822數字信號處理(DSP)技術的實現

823100Gbit/s系統數字信號處理器

824400Gbit/s系統數字信號處理器

83增益均衡

831增益均衡概述

832無源均衡器

833有源斜率均衡器

84奈奎斯特脈沖整形及其系統

841奈奎斯特脈沖整形概念

842奈奎斯特光發送機/光接收機及其系統

85100Gbit/s超長距離DWDM


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光纖通信(第4版) 作者簡介

原榮,研究員,中國通信學會會士,承擔多項通信行業應用項目,發表論文50多篇,出版多部著作,實踐經驗豐富。

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