光纖通信原理

     目錄
   光纖通信原理
   預(yù)備知識(shí)
    第一節(jié) 兩種基本的研究方法
    一、幾何光學(xué)方法
    二、波動(dòng)光學(xué)方法
    第二節(jié) 電磁場(chǎng)的基本方程式
    第三節(jié) 電磁波的波動(dòng)現(xiàn)象
    第四節(jié) 簡(jiǎn)諧時(shí)變場(chǎng)的波動(dòng)方程——亥姆霍茲方程
    第五節(jié) 均勻平面波的一般概念
    第六節(jié) 平面波在兩介質(zhì)交界面的反射和折射
    一、斯奈耳定律
    二、菲涅爾公式
    第七節(jié) 平面波的全反射
    第八節(jié) 導(dǎo)行波和輻射波
    一、介質(zhì)I中的波
    二、全反射情況下，介質(zhì)Ⅱ中的波
    三、導(dǎo)行波
    四、輻射波
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    參考書(shū)
   第一章 概述
    第一節(jié) 光的性質(zhì)
    第二節(jié) 光纖通信的特點(diǎn)
    一、光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)
    二、光纖通信與電通信的比較
    第三節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的基本組成
    一、強(qiáng)度調(diào)制—直接檢波通信系統(tǒng)的組成
    二、調(diào)制方式
    三、損耗和傳輸帶寬
    第四節(jié) 光纖通信的發(fā)展動(dòng)向
    參考書(shū)
   第二章 介質(zhì)薄膜波導(dǎo)
    第一節(jié) 薄膜波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)
    第二節(jié) 薄膜波導(dǎo)中波的分類(lèi)
    一、導(dǎo)波
    二、襯底輻射模
    三、敷層輻射模
    第三節(jié) 用射線(xiàn)法分析薄膜波導(dǎo)中的導(dǎo)波
    一、薄膜波導(dǎo)中導(dǎo)波的形式
    二、薄膜波導(dǎo)中導(dǎo)波的特點(diǎn)
    三、薄膜波導(dǎo)中的單模傳輸條件
    四、薄膜波導(dǎo)中模數(shù)量的求法
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    習(xí)題
    參考書(shū)
   第三章 光導(dǎo)纖維和光纜
    第一節(jié) 光纖的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)
    一、光纖的結(jié)構(gòu)
    二、光纖的種類(lèi)
    第二節(jié) 階躍型光纖
    一、階躍型光纖光射線(xiàn)的理論分析
    二、階躍光纖的標(biāo)量近似分析法
    第三節(jié) 漸變型光纖
    一、漸變型光纖光射線(xiàn)的理論分析
    二、漸變型光纖的標(biāo)量近似解法
    第四節(jié) 單模光纖
    一、單模光纖的折射率分布
    二、單模傳輸?shù)睦碚摲治?br />     三、單模光纖的雙折射
    第五節(jié) 光纖的傳輸特性
    一、光纖的損耗特性
    二、光纖的色散特性
    第六節(jié) 常用的光纜結(jié)構(gòu)和種類(lèi)
    一、光纜的基本結(jié)構(gòu)
    二、光纜的種類(lèi)
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    習(xí)題
    參考書(shū)
    附錄一 標(biāo)量解場(chǎng)方程的推導(dǎo)
    一、橫向電場(chǎng)Ey的表示式
    二 、橫向磁場(chǎng)Hx的表示式
    三、軸向電場(chǎng)Ez和軸向磁場(chǎng)Hz的表示式
    附錄二 雙曲正割型折射指數(shù)分布光纖可以獲得自聚焦的證明
    附錄三 標(biāo)量亥姆霍茲方程解的推導(dǎo)
   第四章 光源和光發(fā)射機(jī)
    第一節(jié) 與激光器有關(guān)的概念
    一、光子
    二、費(fèi)米能級(jí)
    三、光與物質(zhì)的三種作用形式
    第二節(jié) 激光器的一般工作原理
    一、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布與光放大之間的關(guān)系
    二、激光器的基本組成
    三、激光器的參量
    四、諧振頻率
    第三節(jié) 半導(dǎo)體激光器（LD）
    一、半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)和工作原理
    二、半導(dǎo)體激光器的工作特性
    第四節(jié) 半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）
    第五節(jié) 光源的調(diào)制
    一、光源的直接調(diào)制
    二、光源的間接調(diào)制
    第六節(jié) 光發(fā)射機(jī)
    一、對(duì)光發(fā)射機(jī)的要求
    二、光發(fā)射機(jī)的組成
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    習(xí)題
    參考書(shū)
   第五章 光電檢測(cè)器和光接收機(jī)
    第一節(jié) 半導(dǎo)體的光電效應(yīng)
    第二節(jié) 光纖通信中常用的半導(dǎo)體光電檢測(cè)器
    一、PIN光電二極管
    二、APD光電二極管
    第三節(jié) 光電檢測(cè)器的特性
    一、響應(yīng)度RO和量子效率η
    二、響應(yīng)時(shí)間
    三、暗電流ID
    四、雪崩倍增因子G
    五、倍增噪聲和過(guò)剩噪聲系數(shù)F（G）
    第四節(jié) 數(shù)字光纖通信接收機(jī)的基本組成
    一、數(shù)字光纖通信接收機(jī)的組成方框圖
    二、各組成部分的功能
    三、一個(gè)實(shí)際的光接收機(jī)電路
    第五節(jié) 光接收機(jī)的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍
    一、光接收機(jī)靈敏度
    二、接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍
    第六節(jié) 光接收機(jī)的噪聲
    一、研究光接收機(jī)噪聲的目的
    二、光接收機(jī)噪聲的主要來(lái)源
    三、計(jì)算光接收機(jī)噪聲的說(shuō)明
    四、計(jì)算光接收機(jī)靈敏度的說(shuō)明
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    習(xí)題
    參考書(shū)
   第六章 光纖通信系統(tǒng)
    第一節(jié) 強(qiáng)度調(diào)制—直接檢測(cè)光纖通信系統(tǒng)的組成
    一、系統(tǒng)的組成方框圖
    二、光中繼器
    三、監(jiān)視控制系統(tǒng)
    四、脈沖插入與脈沖分離
    五、光路中的無(wú)源器件
    第二節(jié) 光纖通信中的線(xiàn)路碼型
    一、研究傳輸碼型的必要性
    二、選擇碼型應(yīng)滿(mǎn)足的主要要求
    三、光纖通信中常用碼型
    第三節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)——誤碼率和抖動(dòng)
    一、誤碼性能
    二、抖動(dòng)性能
    第四節(jié) 光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
    一、系統(tǒng)部件的選擇
    二、設(shè)計(jì)光纖通信系統(tǒng)時(shí)有關(guān)指標(biāo)的計(jì)算和驗(yàn)算
    第五節(jié) 光纖模擬通信系統(tǒng)
    一、光纖圖像模擬傳輸系統(tǒng)
    二、光纖脈沖模擬傳輸系統(tǒng)
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    習(xí)題
    參考書(shū)
   第七章 同步數(shù)字體系（SDH）
    第一節(jié) 同步數(shù)字體系的產(chǎn)生
    一、準(zhǔn)同步數(shù)字體系（PDH）的復(fù)接情況
    二、PDH的固有缺點(diǎn)
    三、SDH網(wǎng)的提出和基本特點(diǎn)
    第二節(jié) SDH的速率與幀結(jié)構(gòu)
    一、同步數(shù)字體系的速率
    二、同步數(shù)字體系的幀結(jié)構(gòu)
    第三節(jié) SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)和映射方法
    一、我國(guó)采用的復(fù)用結(jié)構(gòu)和映射方法
    二、圖中各符號(hào)說(shuō)明
    三、映射、定位、復(fù)用過(guò)程舉例
    四、SDH傳送網(wǎng)的分層模型
    第四節(jié) SDH的開(kāi)銷(xiāo)功能
    一、關(guān)于通道、復(fù)用段、再生段的說(shuō)明
    二、段開(kāi)銷(xiāo)（SOH）
    三、通道開(kāi)銷(xiāo)（POH）
    第五節(jié) SDH的指針
    一、AU—4指針的作用
    二、AU—4指針的位置及偏移編號(hào)
    三、AU—4的指針值
    四、指針的頻率調(diào)整作用
    五、新數(shù)據(jù)標(biāo)幟（NDF）
    第六節(jié) SDH中的關(guān)鍵設(shè)備——復(fù)用設(shè)備和交叉連接設(shè)備
    一、SDH設(shè)備的規(guī)范方法
    二、功能參考模型方法
    三、SDH復(fù)用設(shè)備（簡(jiǎn)單介紹）
    四、數(shù)字交叉連接器（SDXC）
    第七節(jié) SDH的自愈網(wǎng)
    一、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的概念
    二、自愈網(wǎng)的種類(lèi)
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    習(xí)題
    參考書(shū)
   第八章 光放大器
    第一節(jié) 光放大器的分類(lèi)
    第二節(jié) 摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)
    一、同向泵浦結(jié)構(gòu)
    二、反向泵浦結(jié)構(gòu)
    三、雙向泵浦結(jié)構(gòu)
    第三節(jié) 摻鉺光纖放大器的工作原理
    第四節(jié) 摻鉺光纖放大器的特性指標(biāo)
    一、功率增益
    二、輸出飽和功率
    三、噪聲系數(shù)
    第五節(jié) 摻鉺光纖放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
    一、作前置放大器使用
    二、作發(fā)射機(jī)功率放大器使用
    三、作光中繼器使用
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    參考書(shū)
   第九章 現(xiàn)代光纖通信技術(shù)介紹
    第一節(jié) 光纖通信中的復(fù)用系統(tǒng)
    一、波分復(fù)用系統(tǒng)
    二、光頻分復(fù)用系統(tǒng)
    三、副載波強(qiáng)度調(diào)制系統(tǒng)
    第二節(jié) 光纖通信多終端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
    一、光纖局部區(qū)域網(wǎng)（LAN）
    二、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B－ISDN）
    第三節(jié) 外差光纖通信系統(tǒng)
    一、光發(fā)射機(jī)
    二、光放大器
    三、光接收機(jī)
    四、外差光纖通信系統(tǒng)中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題
    第四節(jié) 光纖的非線(xiàn)性效應(yīng)及光孤子通信
    一、光纖的非線(xiàn)性效應(yīng)
    二、光孤子通信
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    參考書(shū)
   第十章 光纖及光纖通信系統(tǒng)的測(cè)量
    第一節(jié) 光纖參數(shù)的測(cè)量
    一、單模光纖模場(chǎng)直徑的測(cè)量
    二、光纖損耗的測(cè)量
    三、光纖色散與帶寬的測(cè)量
    第二節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的測(cè)量
    一、光發(fā)射機(jī)發(fā)送光功率的測(cè)量
    二、光源消光比的測(cè)量
    三、光接收機(jī)靈敏度的測(cè)重
    四、光接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量
    五、光纖通信系統(tǒng)測(cè)量中的眼圖
    小結(jié)
    復(fù)習(xí)思考題
    參考書(shū)
   附 光纖通信原理自學(xué)考試大綱
   《自學(xué)考試大綱》出版前言
    I.課程性質(zhì)與設(shè)置目的要求
    Ⅱ.課程內(nèi)容與考核目標(biāo)
    Ⅲ有關(guān)說(shuō)明與實(shí)施要求
   附錄 題型舉例
   《自學(xué)考試大綱》后記