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光纤通信（第4版）

作者: 原荣

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2020-12

版次: 1

ISBN: 9787121321085

定价: 118.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 464页

分类: 工程技术

6人买过

本书在上一版基础上，根据光纤通信技术的*新进展，更新扩容，归纳整理，重新编写而成。全书共10章，内容包括光纤通信理论基础、光调制/复用发射及系统、陆地/海底光传输用光纤和光缆、光放大中继及均衡、光接收/相干检测及系统、100/400Gbit/s高速光纤通信系统、海底光缆通信系统、前向纠错、DSP、脉冲整形及色散补偿等关键技术，以及光纤通信系统设计。本书内容全、知识新、概念清楚、系统性强、理论体系严谨，以系统设计为目标，以读者深入理解为目的组织素材，文字叙述通俗易懂、图文并茂。书中配有名词术语索引，使得本书像一本光纤通信手册，可供相关专业学生使用，也可作为培训教材使用。研究光纤通信器件、系统，以及规划设计、管理维护的人员也可参考本书。原荣，研究员，中国通信学会会士，承担多项通信行业应用项目，发表论文50多篇，出版多部著作，实践经验丰富。目录
第1章光纤通信基础
11光纤通信发展史
111光通信发展史
112高速光纤通信系统进展
113通信网络的分层结构
114ITU-T 光传输网（OTN）最新进展
12光的基础
121光的本质――波动性和光子性
122均匀介质中的光――光是电磁波
123相速度和折射率
124群速度和群折射率
13光的传播特性
131光的反射、折射和全反射――光纤波导传输光的基础
132抗反射膜、电介质镜和光子晶体
133光的谐振――激光器和滤波器基础
134光的干涉和衍射――激光器和滤波器基础
135光的偏振――偏振复用基础
136光在各向异性晶体中的传输――双折射器件及LiNbO3调制器基础
137非线性光学效应――FWM、SRS和SBS基础
138TE、TM和HE
14能带理论及光吸收理论
141能带理论――光探测器、激光器及EDFA基础
142半导体对光的吸收
第2章光纤和光缆
21光纤结构和类型
211多模光纤
212单模光纤
213超低损耗光纤
214光纤制造工艺
215光子晶体光纤
22光纤传输原理
221光线理论分析传输条件――全反射和相干
222光线理论分析光纤传输模式
223导波理论分析光纤传输模式
224单模光纤的基本特性
23光纤传输特性
231衰减
232色散
233比特率
234带宽
235光纤非线性光学效应
24单模光纤分类及应用
241改变光纤结构、设计不同光纤
242G652标准单模光纤
243G653色散位移光纤
244G654截止波长位移光纤
245G655非零色散位移光纤
246G656宽带非零色散位移光纤
247G657接入网用光纤
248正、负色散单模光纤和色散补偿光纤
25光纤的选择
251一般光纤的选择
252超低损耗光纤的选择
26光缆
261对光缆的基本要求
262光缆结构和类型
263海底光缆分类及性能
264海底光缆选择注意事项
第3章光纤通信器件
31光连接器
311连接损耗
312光连接器的结构和特性
313光接头
314连接方法的比较
32光纤耦合器
321方向耦合器
322熔拉双锥星形耦合器
33可调谐光滤波器
331法布里-珀罗（F-P）滤波器
332马赫-曾德尔（M-Z）干涉滤波器
333布拉格光栅及光栅滤波器
334声光效应及声光滤波器
335可调谐光滤波器性能比较
34波分复用/解复用器
341光栅型解复用器
342光干涉型波分复用/解复用器
343介质薄膜型解复用器
35光调制器
351电光效应和电光调制器
352电吸收调制器（EAM）
353DQPSK光调制器
354声光调制器
36光开关
361微机械光开关
362电光开关
363热电效应及热光开关（TOS）
364磁光效应和磁光开关
365声光开关
37光隔离器和光环形器
371磁光块状光隔离器
372磁光波导光隔离器
373光环行器
38阵列波导光栅（AWG）工作原理及器件
381AWG星形耦合器
382AWG工作原理
383AWG复用/解复用器
384AWG滤波器及路由器
39光分插复用器（OADM）
391一般概念
392AWG光分插复用器
393可重构光分插复用器（ROADM）
394波长选择交换（WSS）ROADM
310波长转换
3101光电再生型波长转换
3102半导体光放大器（SOA）非线性介质波长转换
3103非线性光纤介质四波混频波长转换
3104氮化硅波导交叉相位调制（XPM）波长转换
311双折射器件――偏振复用相干检测器件
3111相位延迟和补偿器件
3112起偏器和检偏器
第4章光源及其调制
41概述
42激光器机理
421发光机理
422受激发射条件
423光增益
424激光器起振的阈值条件
425激光器起振的相位条件
43半导体激光器
431异质结半导体激光器
432量子限制激光器
433单纵横（SLM）激光器
44波长可调激光器
441耦合腔型波长可调激光器
442阵列SOA集成光栅腔体型波长可调激光器
443调谐光栅腔（TGC）PIC型波长可调激光器
45阵列波导光栅光源
451AWG多频激光器
452AWG用于多波长光源
453AWG用于无色光网络单元WDM-PON系统
454AWG用于光正交频分复用（O-OFDM）信号产生
46其他激光器
461垂直腔表面发射激光器
462光纤激光器
47半导体激光器的特性
471基本特性
472模式特性
473调制响应
474相对强度噪声
48先进的光调制技术
481光调制技术原理
482光调制技术分类
483差分相移键控（DPSK）
484差分正交相移键控（DQPSK）
485数/模转换器（DAC）正交幅度调制（QAM）
486光数/模转换器（ODAC）正交幅度调制（QAM）
487香农限制和光调制技术比较
第5章光探测及接收
51光探测原理
52光探测器
521PIN光敏二极管
522雪崩光敏二极管
523响应带宽
524新型APD结构
525金属-半导体-金属光探测器（MSM-PD）
526单行载流子光探测器（UTC-PD）
527波导光探测器（WG-PD）
53数字光接收机
531光电转换和前置放大器
532线性放大器
533数据恢复电路
54光接收机信噪比（SNR）
541噪声机理
542PIN光接收机SNR
543APD光接收机SNR
544光信噪比（OSNR）和信噪比（SNR）的关系
55比特误码率、Q参数和SNR
551比特误码率和Q参数
552比特误码率和Q参数、SNR的关系
553光探测器的量子限制
56光功率代价
561光发送机消光比不为零引入的光功率代价
562激光器强度噪声引入的光功率代价
563定时抖动引起的光功率代价
57光接收机
571光接收机性能
572单行载流子（UTC）光接收机
573AWG多信道光接收机
574107Gbit/s 光接收机系统
575单片集成相干接收芯片
第6章光放大器
61光放大器基础
611增益频谱和带宽
612增益饱和
613光放大器噪声
614光放大器应用
62半导体光放大器
621半导体光放大器设计
622半导体光放大器特性
623半导体光放大器应用
63光纤拉曼放大器
631光纤拉曼放大器工作原理
632拉曼增益
633光纤拉曼放大器放大倍数和增益饱和
634光纤拉曼放大器多波长泵浦增益带宽
635光纤拉曼放大器等效开关增益和有效噪声指数
636短波长信号光功率向长波长信号光转移
637光纤拉曼放大器对系统性能的影响
638光纤拉曼放大器应用
64掺铒光纤放大器
641掺铒光纤和EDFA的构成
642EDFA工作原理及特性
643EDFA应用
644L波段EDFA及C+L波段EDFA
65光放大器在系统中的应用
651光放大器级联
652混合使用光纤拉曼放大器和EDFA
第7章光纤通信系统
71调制编码和复用
711光调制――改变载波幅度、频率或相位
712脉冲编码――将模拟信号变为数字信号
713信道复用――扩大信道容量，充分利用光纤带宽
72电复用光纤传输系统
721电频分复用光纤传输系统
722微波副载波复用光纤传输系统
723典型的FDM光纤通信系统――光纤/电缆混合（HFC）网络
724电时分复用及其典型应用――SDH光纤传输系统
73正交频分复用光纤传输系统
731正交频分复用（OFDM）的基本原理
732傅里叶变换实现OFDM调制和解调
733光正交频分复用（O-OFDM）的基本原理
734强度调制/直接检测OFDM光纤传输系统
735偏振复用/相干检测OFDM光纤传输系统
736无傅里叶变换全光OFDM系统
737OFDM信号光纤传输用于4G/5G移动通信
738OFDM信号光纤传输用于高速铁路无线系统
739OFDM光纤传输系统优点及应用
74光复用光纤传输系统
741波分复用（WDM）光纤传输系统
742偏振复用（PM）光纤传输系统
75相干光波通信系统
751相干检测――零差检测、外差检测
752相干检测信噪比（SNR）
753相干解调方式――外差同步解调、外差异步（延迟）解调
754相干系统光调制
755相位噪声和相位分集接收
756强度噪声和平衡混频接收
757极化分集接收
第8章高速光纤通信
81前向纠错
811前向纠错技术概述
812ITU-T 前向纠错标准和实现方法
82数字信号处理（DSP）
821DSP在高比特率光纤通信系统中的作用
822数字信号处理（DSP）技术的实现
823100Gbit/s系统数字信号处理器
824400Gbit/s系统数字信号处理器
83增益均衡
831增益均衡概述
832无源均衡器
833有源斜率均衡器
84奈奎斯特脉冲整形及其系统
841奈奎斯特脉冲整形概念
842奈奎斯特光发送机/光接收机及其系统
85100Gbit/s超长距离DWDM
内容简介:
本书在上一版基础上，根据光纤通信技术的*新进展，更新扩容，归纳整理，重新编写而成。全书共10章，内容包括光纤通信理论基础、光调制/复用发射及系统、陆地/海底光传输用光纤和光缆、光放大中继及均衡、光接收/相干检测及系统、100/400Gbit/s高速光纤通信系统、海底光缆通信系统、前向纠错、DSP、脉冲整形及色散补偿等关键技术，以及光纤通信系统设计。本书内容全、知识新、概念清楚、系统性强、理论体系严谨，以系统设计为目标，以读者深入理解为目的组织素材，文字叙述通俗易懂、图文并茂。书中配有名词术语索引，使得本书像一本光纤通信手册，可供相关专业学生使用，也可作为培训教材使用。研究光纤通信器件、系统，以及规划设计、管理维护的人员也可参考本书。
作者简介:
原荣，研究员，中国通信学会会士，承担多项通信行业应用项目，发表论文50多篇，出版多部著作，实践经验丰富。
目录:
目录
第1章光纤通信基础
11光纤通信发展史
111光通信发展史
112高速光纤通信系统进展
113通信网络的分层结构
114ITU-T 光传输网（OTN）最新进展
12光的基础
121光的本质――波动性和光子性
122均匀介质中的光――光是电磁波
123相速度和折射率
124群速度和群折射率
13光的传播特性
131光的反射、折射和全反射――光纤波导传输光的基础
132抗反射膜、电介质镜和光子晶体
133光的谐振――激光器和滤波器基础
134光的干涉和衍射――激光器和滤波器基础
135光的偏振――偏振复用基础
136光在各向异性晶体中的传输――双折射器件及LiNbO3调制器基础
137非线性光学效应――FWM、SRS和SBS基础
138TE、TM和HE
14能带理论及光吸收理论
141能带理论――光探测器、激光器及EDFA基础
142半导体对光的吸收
第2章光纤和光缆
21光纤结构和类型
211多模光纤
212单模光纤
213超低损耗光纤
214光纤制造工艺
215光子晶体光纤
22光纤传输原理
221光线理论分析传输条件――全反射和相干
222光线理论分析光纤传输模式
223导波理论分析光纤传输模式
224单模光纤的基本特性
23光纤传输特性
231衰减
232色散
233比特率
234带宽
235光纤非线性光学效应
24单模光纤分类及应用
241改变光纤结构、设计不同光纤
242G652标准单模光纤
243G653色散位移光纤
244G654截止波长位移光纤
245G655非零色散位移光纤
246G656宽带非零色散位移光纤
247G657接入网用光纤
248正、负色散单模光纤和色散补偿光纤
25光纤的选择
251一般光纤的选择
252超低损耗光纤的选择
26光缆
261对光缆的基本要求
262光缆结构和类型
263海底光缆分类及性能
264海底光缆选择注意事项
第3章光纤通信器件
31光连接器
311连接损耗
312光连接器的结构和特性
313光接头
314连接方法的比较
32光纤耦合器
321方向耦合器
322熔拉双锥星形耦合器
33可调谐光滤波器
331法布里-珀罗（F-P）滤波器
332马赫-曾德尔（M-Z）干涉滤波器
333布拉格光栅及光栅滤波器
334声光效应及声光滤波器
335可调谐光滤波器性能比较
34波分复用/解复用器
341光栅型解复用器
342光干涉型波分复用/解复用器
343介质薄膜型解复用器
35光调制器
351电光效应和电光调制器
352电吸收调制器（EAM）
353DQPSK光调制器
354声光调制器
36光开关
361微机械光开关
362电光开关
363热电效应及热光开关（TOS）
364磁光效应和磁光开关
365声光开关
37光隔离器和光环形器
371磁光块状光隔离器
372磁光波导光隔离器
373光环行器
38阵列波导光栅（AWG）工作原理及器件
381AWG星形耦合器
382AWG工作原理
383AWG复用/解复用器
384AWG滤波器及路由器
39光分插复用器（OADM）
391一般概念
392AWG光分插复用器
393可重构光分插复用器（ROADM）
394波长选择交换（WSS）ROADM
310波长转换
3101光电再生型波长转换
3102半导体光放大器（SOA）非线性介质波长转换
3103非线性光纤介质四波混频波长转换
3104氮化硅波导交叉相位调制（XPM）波长转换
311双折射器件――偏振复用相干检测器件
3111相位延迟和补偿器件
3112起偏器和检偏器
第4章光源及其调制
41概述
42激光器机理
421发光机理
422受激发射条件
423光增益
424激光器起振的阈值条件
425激光器起振的相位条件
43半导体激光器
431异质结半导体激光器
432量子限制激光器
433单纵横（SLM）激光器
44波长可调激光器
441耦合腔型波长可调激光器
442阵列SOA集成光栅腔体型波长可调激光器
443调谐光栅腔（TGC）PIC型波长可调激光器
45阵列波导光栅光源
451AWG多频激光器
452AWG用于多波长光源
453AWG用于无色光网络单元WDM-PON系统
454AWG用于光正交频分复用（O-OFDM）信号产生
46其他激光器
461垂直腔表面发射激光器
462光纤激光器
47半导体激光器的特性
471基本特性
472模式特性
473调制响应
474相对强度噪声
48先进的光调制技术
481光调制技术原理
482光调制技术分类
483差分相移键控（DPSK）
484差分正交相移键控（DQPSK）
485数/模转换器（DAC）正交幅度调制（QAM）
486光数/模转换器（ODAC）正交幅度调制（QAM）
487香农限制和光调制技术比较
第5章光探测及接收
51光探测原理
52光探测器
521PIN光敏二极管
522雪崩光敏二极管
523响应带宽
524新型APD结构
525金属-半导体-金属光探测器（MSM-PD）
526单行载流子光探测器（UTC-PD）
527波导光探测器（WG-PD）
53数字光接收机
531光电转换和前置放大器
532线性放大器
533数据恢复电路
54光接收机信噪比（SNR）
541噪声机理
542PIN光接收机SNR
543APD光接收机SNR
544光信噪比（OSNR）和信噪比（SNR）的关系
55比特误码率、Q参数和SNR
551比特误码率和Q参数
552比特误码率和Q参数、SNR的关系
553光探测器的量子限制
56光功率代价
561光发送机消光比不为零引入的光功率代价
562激光器强度噪声引入的光功率代价
563定时抖动引起的光功率代价
57光接收机
571光接收机性能
572单行载流子（UTC）光接收机
573AWG多信道光接收机
574107Gbit/s 光接收机系统
575单片集成相干接收芯片
第6章光放大器
61光放大器基础
611增益频谱和带宽
612增益饱和
613光放大器噪声
614光放大器应用
62半导体光放大器
621半导体光放大器设计
622半导体光放大器特性
623半导体光放大器应用
63光纤拉曼放大器
631光纤拉曼放大器工作原理
632拉曼增益
633光纤拉曼放大器放大倍数和增益饱和
634光纤拉曼放大器多波长泵浦增益带宽
635光纤拉曼放大器等效开关增益和有效噪声指数
636短波长信号光功率向长波长信号光转移
637光纤拉曼放大器对系统性能的影响
638光纤拉曼放大器应用
64掺铒光纤放大器
641掺铒光纤和EDFA的构成
642EDFA工作原理及特性
643EDFA应用
644L波段EDFA及C+L波段EDFA
65光放大器在系统中的应用
651光放大器级联
652混合使用光纤拉曼放大器和EDFA
第7章光纤通信系统
71调制编码和复用
711光调制――改变载波幅度、频率或相位
712脉冲编码――将模拟信号变为数字信号
713信道复用――扩大信道容量，充分利用光纤带宽
72电复用光纤传输系统
721电频分复用光纤传输系统
722微波副载波复用光纤传输系统
723典型的FDM光纤通信系统――光纤/电缆混合（HFC）网络
724电时分复用及其典型应用――SDH光纤传输系统
73正交频分复用光纤传输系统
731正交频分复用（OFDM）的基本原理
732傅里叶变换实现OFDM调制和解调
733光正交频分复用（O-OFDM）的基本原理
734强度调制/直接检测OFDM光纤传输系统
735偏振复用/相干检测OFDM光纤传输系统
736无傅里叶变换全光OFDM系统
737OFDM信号光纤传输用于4G/5G移动通信
738OFDM信号光纤传输用于高速铁路无线系统
739OFDM光纤传输系统优点及应用
74光复用光纤传输系统
741波分复用（WDM）光纤传输系统
742偏振复用（PM）光纤传输系统
75相干光波通信系统
751相干检测――零差检测、外差检测
752相干检测信噪比（SNR）
753相干解调方式――外差同步解调、外差异步（延迟）解调
754相干系统光调制
755相位噪声和相位分集接收
756强度噪声和平衡混频接收
757极化分集接收
第8章高速光纤通信
81前向纠错
811前向纠错技术概述
812ITU-T 前向纠错标准和实现方法
82数字信号处理（DSP）
821DSP在高比特率光纤通信系统中的作用
822数字信号处理（DSP）技术的实现
823100Gbit/s系统数字信号处理器
824400Gbit/s系统数字信号处理器
83增益均衡
831增益均衡概述
832无源均衡器
833有源斜率均衡器
84奈奎斯特脉冲整形及其系统
841奈奎斯特脉冲整形概念
842奈奎斯特光发送机/光接收机及其系统
85100Gbit/s超长距离DWDM

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光纤通信（第4版）

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