光纖通信

第1章  概述                  
     1. 1  光纖通信技術(shù)發(fā)展                  
     1. 1. 1  光纖通信史回顧                  
     1. 1. 2  電纜網(wǎng)絡(luò)的缺點                  
     1. 3  三種基本的光纖通信系統(tǒng)                  
     1. 1. 4  光纖接入網(wǎng)技術(shù)介紹                  
     1. 1. 5  三代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較                  
     1. 1. 6  光傳送網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)                  
     1. 1. 7  通信網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)                  
     1. 2  光波基礎(chǔ)                  
     1. 2. 1  光的本質(zhì)                  
     1. 2. 2  均勻介質(zhì)中的光波                  
     1. 2. 3  相速度和折射率                  
     1. 2. 4  群速度和群折射率                  
     1. 3  光與介質(zhì)的相互作用                  
     1. 3. 1  斯奈爾定律和全反射                  
     1. 3. 2  菲涅耳方程                  
     1. 3. 3  光多次干涉和諧振                  
     1. 3. 4  古斯—漢森相移和光學(xué)隧道效應(yīng)                  
     1. 3. 5  相干                  
     1. 3. 6  衍射                  
     1. 3. 7  偏振                  
     1. 3. 8  雙折射——光在各向異性介質(zhì)中的傳輸                  
     1. 3. 9  非線性光學(xué)效應(yīng)                  
     1. 4  平面介質(zhì)波導(dǎo)                  
     1. 4. 1  波導(dǎo)條件                  
     1. 4. 2  單模和多模波導(dǎo)                  
     習(xí)題                  
 第2章  光纖和光纜                  
     2. 1  光纖結(jié)構(gòu)和類型                  
     2. 1. 1  多模光纖                  
     2. 1. 2  單模光纖                  
     2. 2  光纖傳輸原理                  
     2. 2. 1  傳輸條件                  
     2. 2. 2  光纖模式                  
     2. 2. 3  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  比特速率                  
     2. 3. 4  帶寬                  
     2. 3. 5  非線性光學(xué)效應(yīng)                  
     2. 4  單模光纖的進(jìn)展和應(yīng)用                  
     2. 4. 1  G. 652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖                  
     2. 4. 2  G. 653色散移位光纖                  
     2. 4. 3  G. 654衰減最小光纖                  
     2. 4. 4  G. 655非零色散光纖                  
     2. 4. 5  全波光纖                  
     2. 4. 6  色散補(bǔ)償光纖                  
     2. 5  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(jié)構(gòu)和類型                  
     2. 6. 3  海底光纜                  
     習(xí)題                  
 第3章  光纖通信器件                  
     3. 1  連接器                  
     3. 1. 1  連接損耗                  
     3. 1. 2  活動連接器結(jié)構(gòu)和特性                  
     3. 1. 3  接頭                  
     3. 1. 4  連接方法的比較                  
     3. 2  耦合器                  
     3. 3  可調(diào)諧光濾波器                  
     3. 3. 1  法布里-珀羅濾波器                  
     3. 3. 2  馬赫-曾德爾濾波器                  
     3. 3. 3  光柵濾波器                  
     3. 3. 4  光纖環(huán)路諧振帶通濾波器                  
     3. 3. 5  調(diào)諧濾波器的性能比較                  
     3. 4  波分復(fù)用/懈復(fù)用器                  
     3. 4. 1  棱鏡解復(fù)用器                  
     3. 4. 2  光柵解復(fù)用器                  
     3. 4. 3  介質(zhì)薄膜干涉濾波器解復(fù)用器                  
     3. 4. 4  熔拉雙錐耦合波分復(fù)用器                  
     3. 5  調(diào)制器                  
     3. 5. 1  電光調(diào)制器                  
     3. 5. 2  聲光調(diào)制器                  
     3. 5. 3  電吸收波導(dǎo)調(diào)制器                  
     3. 6  光開關(guān)                  
     3. 6. 1  機(jī)械光開關(guān)                  
     3. 6. 2  波導(dǎo)光開關(guān)                  
     3. 7  光環(huán)行器                  
     3. 8  光隔離器                  
     3. 9  分插復(fù)用器                  
     3. 10  波長轉(zhuǎn)換器                  
     3. 11  交叉連接器                  
     習(xí)題                  
 第4章  光源和光發(fā)射機(jī)                  
     4. 1  概述                  
     4. 2  發(fā)光機(jī)理                  
     4. 2. 1  發(fā)光機(jī)理                  
     4. 2. 2  受激發(fā)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  器件結(jié)構(gòu)                  
     4. 3. 1  異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器                  
     4. 3. 2  量子限制激光器                  
     4. 3. 3  分布反饋激光器                  
     4. 4  波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器                  
     4. 5  垂直腔表面發(fā)射激光器                  
     4. 6  半導(dǎo)體激光器的特性                  
     4. 6. 1  半導(dǎo)體激光器的基本特性                  
     4. 6. 2  模式特性                  
     4. 6. 3  調(diào)制響應(yīng)                  
     4. 6. 4  半導(dǎo)體激光器噪聲                  
     4. 7  光發(fā)射機(jī)設(shè)計                  
     4. 7. 1  驅(qū)動電路                  
     4. 7. 2  可靠性                  
     4. 8  光頻穩(wěn)定及其控制                  
     4. 9  對激光器的保護(hù)                  
     4. 9. 1  光源慢啟動保護(hù)                  
     4. 9. 2  激光器過流保護(hù)                  
     4. 9. 3  反向沖擊電流保護(hù)                  
     4. 9. 4  焊接和靜電保護(hù)                  
     4. 10  光纖激光器                  
     4. 10. 1  摻鉺光纖激光器                  
     4. 10. 2  光纖光柵分布反饋式(DFB)激光器                  
     習(xí)題                  
 第5章  光探測及光接收機(jī)                  
     5. 1  光探測原理                  
     5. 2  光電二極管                  
     5. 2. 1 PIN光電二極管                  
     5. 2. 2  雪崩光電二極管                  
     5. 2. 3  響應(yīng)帶寬                  
     5. 2. 4  新型APD結(jié)構(gòu)—                  
     5. 2. 5  MSM光電探測器                  
     5. 3  數(shù)字光接收機(jī)                  
     5. 3. 1  前置放大器                  
     5. 3. 2  線性通道                  
     5. 3. 3  數(shù)據(jù)恢復(fù)                  
     5. 4  接收機(jī)信噪比(SNR)                  
     5. 4. 1  噪聲機(jī)理                  
     5. 4. 2  PIN光接收機(jī)                  
     5. 4. 3  APD接收機(jī)                  
     5. 5  接收機(jī)誤碼率和靈敏度                  
     5. 5. 1  比特誤碼率                  
     5. 5. 2  最小平均接收光功率                  
     5. 5. 3  光電探測器的量子限制                  
     5. 6  靈敏度下降機(jī)理                  
     5. 7  光接收機(jī)的性能                  
     5. 8  相干檢測                  
     5. 8. 1  基本概念                  
     5. 8. 2  信噪比(SNR)                  
     5. 8. 3  解調(diào)方式                  
     習(xí)題                      
 第6章  調(diào)制. 編碼和復(fù)用                  
     6. 1  概述                  
     6. 1. 1  調(diào)制                  
     6. 1. 2  編碼                  
     6. 1. 3  復(fù)用                  
     6. 2  副載波調(diào)制                  
     6. 2. 1  模擬副載波調(diào)制                  
     6. 2. 2  數(shù)字副載波調(diào)制                  
     6. 3  光調(diào)制                  
     6. 3. 1  模擬強(qiáng)度光調(diào)制                  
     6. 3. 2  數(shù)字強(qiáng)度光調(diào)制                  
     6. 3. 3  相干系統(tǒng)光調(diào)制                  
     6. 4  脈沖編碼調(diào)制                  
     6. 4. 1  取樣. 量化和編碼                  
     6. 4. 2  線性編碼PCM                  
     6. 4. 3  壓縮和擴(kuò)張                  
     6. 4. 4  差分PCM和增量調(diào)制                  
     6. 5  頻分復(fù)用                  
     6. 5. 1  工作原理                  
     6. 5. 2  FDM對傳輸帶寬的要求                  
     6. 5. 3  FDM系統(tǒng)功率代價                  
     6. 5. 4  互調(diào)產(chǎn)物(IMP)                  
     6. 5. 5  載頻間距                  
     6. 6  微波副載波復(fù)用(SCM)                  
     6. 6. 1  副載波復(fù)用的特點                  
     6. 6. 2  模擬SCM光波系統(tǒng)                  
     6. 7  時分復(fù)用(TDM)                  
     6. 7. 1  時分復(fù)用工作原理                  
     6. 7. 2  時分復(fù)用傳輸幀效率                  
     6. 7. 3  TDM應(yīng)用                  
     6. 8  光復(fù)用技術(shù)                  
     6. 8. 1  波分復(fù)用                  
     6. 8. 2  光時分復(fù)用技術(shù)                  
     6. 8. 3  光碼分復(fù)用                  
     習(xí)題                  
 第7章  光放大器                  
     7. 1  一般概念                  
     7. 1. 1  增益頻譜和帶寬                  
     7. 1. 2  增益飽和                  
     7. 1. 3  放大器噪聲                  
     7. 1. 4  光放大器應(yīng)用                  
     7. 2  半導(dǎo)體光放大器                  
     7. 2. 1  放大器設(shè)計                  
     7. 2. 2  行波光放大器特性                  
     7. 2. 3  半導(dǎo)體光放大器的應(yīng)用                  
     7. 3  光纖拉曼放大器                  
     7. 3. 1  分布式拉曼放大器的工作原理和特性                  
     7. 3. 2  拉曼放大器對系統(tǒng)性能的影響                  
     7. 3. 3  拉曼放大技術(shù)應(yīng)用                  
     7. 4  光纖布里淵放大器                  
     7. 5  摻鉺光纖放大器                  
     7. 5. 1  摻鉺光纖結(jié)構(gòu)                  
     7. 5. 2  工作原理及其特性                  
     7. 5. 3  摻鉺光纖放大器的優(yōu)點                  
     7. 5. 4  EDFA的應(yīng)用                  
     7. 5. 5  實用EDFA構(gòu)成                  
     7. 5. 6  摻鐠光纖放大器                  
     7. 6  光放大器系統(tǒng)應(yīng)用                  
     7. 6. 1  前置放大器                  
     7. 6. 2  放大器級聯(lián)                  
     習(xí)題                  
 第8章  系統(tǒng)設(shè)計                  
     8. 1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和限制                  
     8. 1. 1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)                  
     8. 1. 2  損耗限制系統(tǒng)                  
     8. 1. 3  色散限制系統(tǒng)                  
     8. 2  功率預(yù)算                  
     8. 2. 1  陸地系統(tǒng)功率預(yù)算                  
     8. 2. 2  海底光纜系統(tǒng)功率預(yù)算                  
     8. 3  功率代價因素                  
     8. 3. 1  光纖模式噪聲                  
     8. 3. 2  色散引起的脈沖展寬                  
     8. 3. 3  激光器模式分配噪聲                  
     8. 3. 4  LD的頻率啁啾                  
     8. 3. 5  反射噪聲                  
     8. 4  帶寬設(shè)計                  
     8. 5  單信道光纖通信系統(tǒng)設(shè)計                  
     8. 5. 1  模擬系統(tǒng)設(shè)計                  
     8. 5. 2  數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計                  
     8. 6  DWDM系統(tǒng)工程設(shè)計                  
     8. 6. 1  中心頻率和信道間隔                  
     8. 6. 2  線性串話                  
     8. 6. 3  非線性串話                  
     8. 6. 4  光放大器系統(tǒng)設(shè)計                  
     8. 6. 5  光功率預(yù)算                  
     8. 6. 6  網(wǎng)絡(luò)管理                  
     8. 6. 7  網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和生存對策                  
     8. 6. 8  網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)                  
     8. 6. 9  DWDM網(wǎng)絡(luò)信道數(shù)計算                  
     習(xí)題                  
 第9章  色散限制. 補(bǔ)償和管理                  
     9. 1  色散引起脈沖展寬                  
     9. 1. 1  基本傳輸方程                  
     9. 1. 2  高斯脈沖輸入                  
     9. 2  色散對系統(tǒng)性能的限制                  
     9. 2. 1  對系統(tǒng)比特速率的限制                  
     9. 2. 2  對系統(tǒng)傳輸距離的限制                  
     9. 3  后補(bǔ)償技術(shù)                  
     9. 4  前補(bǔ)償技術(shù)                  
     9. 4. 1  預(yù)啁啾補(bǔ)償                  
     9. 4. 2  FSK調(diào)制補(bǔ)償                  
     9. 4. 3  雙二進(jìn)制編碼                  
     9. 4. 4  半導(dǎo)體光放大器產(chǎn)生啁啾補(bǔ)償                  
     9. 4. 5  光纖引入啁啾                  
     9. 5  負(fù)色散DCF補(bǔ)償                  
     9. 6  光濾波器補(bǔ)償                  
     9. 6. 1  法布里-珀羅干涉濾波器                  
     9. 6. 2  馬赫-曾德爾干涉濾波器                  
     9. 6. 3  光纖光柵濾波器                  
     9. 7  相位共軛補(bǔ)償                  
     9. 8  鏡像相位陣列補(bǔ)償                  
     9. 9  寬帶系統(tǒng)色散補(bǔ)償                  
     9. 9. 1  光時分復(fù)用系統(tǒng)色散補(bǔ)償                  
     9. 9. 2  波分復(fù)用系統(tǒng)色散補(bǔ)償                     
     9. 10  色散管理                  
     9. 10. 1  長距離系統(tǒng)色散管理                  
     9. 10. 2  動態(tài)色散管理                  
     習(xí)題                  
 附錄                  
     附錄A  習(xí)題答案                  
     附錄B  電磁波頻率與波長的換算                  
     附錄C1  dBm與mW換算表                  
     附錄C2  dB值和功率比(dB=10log10(P2／P1))                  
     附錄C3  百分損耗(％)與分貝(dB)損耗換算表                  
     附錄D  PDH與SDH速率等級                  
     附錄E  和v的關(guān)系                  
     附錄F  物理常數(shù)                  
     附錄G  ITU-T關(guān)于WDM系統(tǒng)波長安排                  
     附錄H  名詞術(shù)語索引                  
     附錄I  例題目錄                  
   參考文獻(xiàn)