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2021-01-01
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主编推荐语
光纤通信技术全面更新，涵盖10章内容，实践指南，教学与应用相结合。
内容简介
本书在原版基础上，根据光纤通信技术的最新进展重新编写。全书共分10章，内容包括光纤通信理论基础、光纤光缆、光无源器件，特别是阵列波导光栅（AWG）工作原理及器件、光探测器、激光器和光放大器及其光接收/光调制发射/光中继放大技术、陆地/海底光缆通信系统，包括100G/400G高速光纤通信系统以及前向纠错、数字信号处理（DSP）、增益均衡、脉冲整形和色散补偿等关键技术，及其光纤通信系统预算设计。本书索引全，免费提供复习思考题、习题及答案、实用图表及例题目录（登陆华信教育资源网下载），像一本光纤通信手册，是光纤通信系统研究教学、规划设计、管理维护人员非常有用的书。
目录
- 封面
- 版权信息
- 内容简介
- 前言
- 第1章 光纤通信基础
- 1.1 光纤通信发展史
- 1.1.1 光通信发展史
- 1.1.2 高速光纤通信系统进展
- 1.1.3 通信网络的分层结构
- 1.1.4 ITU-T光传输网（OTN）最新进展
- 1.2 光的基础
- 1.2.1 光的本质——波动性和光子性
- 1.2.2 均匀介质中的光——光是电磁波
- 1.2.3 相速度和折射率
- 1.2.4 群速度和群折射率
- 1.3 光的传播特性
- 1.3.1 光的反射、折射和全反射——光纤波导传输光的基础
- 1.3.2 抗反射膜、电介质镜和光子晶体
- 1.3.3 光的谐振——激光器和滤波器基础
- 1.3.4 光的干涉和衍射——激光器和滤波器基础
- 1.3.5 光的偏振——偏振复用基础
- 1.3.6 光在各向异性晶体中的传输——双折射器件及LiNbO3调制器基础
- 1.3.7 非线性光学效应——FWM、SRS和SBS基础
- 1.3.8 TE、TM和HE
- 1.4 能带理论及光吸收理论
- 1.4.1 能带理论——光探测器、激光器及EDFA基础
- 1.4.2 半导体对光的吸收
- 第2章 光纤和光缆
- 2.1 光纤结构和类型
- 2.1.1 多模光纤
- 2.1.2 单模光纤
- 2.1.3 超低损耗光纤
- 2.1.4 光纤制造工艺
- 2.1.5 光子晶体光纤
- 2.2 光纤传输原理
- 2.2.1 光线理论分析传输条件——全反射和相干
- 2.2.2 光线理论分析光纤传输模式
- 2.2.3 导波理论分析光纤传输模式
- 2.2.4 单模光纤的基本特性
- 2.3 光纤传输特性
- 2.3.1 衰减
- 2.3.2 色散
- 2.3.3 比特率
- 2.3.4 带宽
- 2.3.5 光纤非线性光学效应
- 2.4 单模光纤分类及应用
- 2.4.1 改变光纤结构、设计不同光纤
- 2.4.2 G.652标准单模光纤
- 2.4.3 G.653色散位移光纤
- 2.4.4 G.654截止波长位移光纤
- 2.4.5 G.655非零色散位移光纤
- 2.4.6 G.656宽带非零色散位移光纤
- 2.4.7 G.657接入网用光纤
- 2.4.8 正、负色散单模光纤和色散补偿光纤
- 2.5 光纤的选择
- 2.5.1 一般光纤的选择
- 2.5.2 超低损耗光纤的选择
- 2.6 光缆
- 2.6.1 对光缆的基本要求
- 2.6.2 光缆结构和类型
- 2.6.3 海底光缆分类及性能
- 2.6.4 海底光缆选择注意事项
- 第3章 光纤通信器件
- 3.1 光连接器
- 3.1.1 连接损耗
- 3.1.2 光连接器的结构和特性
- 3.1.3 光接头
- 3.1.4 连接方法的比较
- 3.2 光纤耦合器
- 3.2.1 方向耦合器
- 3.2.2 熔拉双锥星形耦合器
- 3.3 可调谐光滤波器
- 3.3.1 法布里-珀罗（F-P）滤波器
- 3.3.2 马赫-曾德尔（M-Z）干涉滤波器
- 3.3.3 布拉格光栅及光栅滤波器
- 3.3.4 声光效应及声光滤波器
- 3.3.5 可调谐光滤波器性能比较
- 3.4 波分复用/解复用器
- 3.4.1 光栅型解复用器
- 3.4.2 光干涉型波分复用/解复用器
- 3.4.3 介质薄膜型解复用器
- 3.5 光调制器
- 3.5.1 电光效应和电光调制器
- 3.5.2 电吸收调制器（EAM）
- 3.5.3 DQPSK光调制器
- 3.5.4 声光调制器
- 3.6 光开关
- 3.6.1 微机械光开关
- 3.6.2 电光开关
- 3.6.3 热电效应及热光开关（TOS）
- 3.6.4 磁光效应和磁光开关
- 3.6.5 声光开关
- 3.7 光隔离器和光环形器
- 3.7.1 磁光块状光隔离器
- 3.7.2 磁光波导光隔离器
- 3.7.3 光环行器
- 3.8 阵列波导光栅（AWG）工作原理及器件
- 3.8.1 AWG星形耦合器
- 3.8.2 AWG工作原理
- 3.8.3 AWG复用/解复用器
- 3.8.4 AWG滤波器及路由器
- 3.9 光分插复用器（OADM）
- 3.9.1 一般概念
- 3.9.2 AWG光分插复用器
- 3.9.3 可重构光分插复用器（ROADM）
- 3.9.4 波长选择交换（WSS）ROADM
- 3.10 波长转换
- 3.10.1 光电再生型波长转换
- 3.10.2 半导体光放大器（SOA）非线性介质波长转换
- 3.10.3 非线性光纤介质四波混频波长转换
- 3.10.4 氮化硅波导交叉相位调制（XPM）波长转换
- 3.11 双折射器件——偏振复用相干检测器件
- 3.11.1 相位延迟和补偿器件
- 3.11.2 起偏器和检偏器
- 第4章 光源及其调制
- 4.1 概述
- 4.2 激光器机理
- 4.2.1 发光机理
- 4.2.2 受激发射条件
- 4.2.3 光增益
- 4.2.4 激光器起振的阈值条件
- 4.2.5 激光器起振的相位条件
- 4.3 半导体激光器
- 4.3.1 异质结半导体激光器
- 4.3.2 量子限制激光器
- 4.3.3 单纵模（SLM）激光器
- 4.4 波长可调激光器
- 4.4.1 耦合腔型波长可调激光器
- 4.4.2 阵列SOA集成光栅腔体型波长可调激光器
- 4.4.3 调谐光栅腔（TGC）PIC型波长可调激光器
- 4.5 阵列波导光栅光源
- 4.5.1 AWG多频激光器
- 4.5.2 AWG用于多波长光源
- 4.5.3 AWG用于无色光网络单元WDM-PON系统
- 4.5.4 AWG用于光正交频分复用（O-OFDM）信号产生
- 4.6 其他激光器
- 4.6.1 垂直腔表面发射激光器
- 4.6.2 光纤激光器
- 4.7 半导体激光器的特性
- 4.7.1 基本特性
- 4.7.2 模式特性
- 4.7.3 调制响应
- 4.7.4 相对强度噪声
- 4.8 先进的光调制技术
- 4.8.1 光调制技术原理
- 4.8.2 光调制技术分类
- 4.8.3 差分相移键控（DPSK）
- 4.8.4 差分正交相移键控（DQPSK）
- 4.8.5 数/模转换器（DAC）正交幅度调制（QAM）
- 4.8.6 光数/模转换器（ODAC）正交幅度调制（QAM）
- 4.8.7 香农限制和光调制技术比较
- 第5章 光探测及接收
- 5.1 光探测原理
- 5.2 光探测器
- 5.2.1 PIN光敏二极管
- 5.2.2 雪崩光敏二极管
- 5.2.3 响应带宽
- 5.2.4 新型APD结构
- 5.2.5 金属-半导体-金属光探测器（MSM-PD）
- 5.2.6 单行载流子光探测器（UTC-PD）
- 5.2.7 波导光探测器（WG-PD）
- 5.3 数字光接收机
- 5.3.1 光电转换和前置放大器
- 5.3.2 线性放大器
- 5.3.3 数据恢复电路
- 5.4 光接收机信噪比（SNR）
- 5.4.1 噪声机理
- 5.4.2 PIN光接收机SNR
- 5.4.3 APD光接收机SNR
- 5.4.4 光信噪比（OSNR）和信噪比（SNR）的关系
- 5.5 比特误码率、Q参数和SNR
- 5.5.1 比特误码率和Q参数
- 5.5.2 比特误码率和Q参数、SNR的关系
- 5.5.3 光探测器的量子限制
- 5.6 光功率代价
- 5.6.1 光发送机消光比不为零引入的光功率代价
- 5.6.2 激光器强度噪声引入的光功率代价
- 5.6.3 定时抖动引入的光功率代价
- 5.7 光接收机
- 5.7.1 光接收机性能
- 5.7.2 单行载流子（UTC）光接收机
- 5.7.3 AWG多信道光接收机
- 5.7.4 107Gbit/s光接收机系统
- 5.7.5 单片集成相干接收芯片
- 第6章 光放大器
- 6.1 光放大器基础
- 6.1.1 增益频谱和带宽
- 6.1.2 增益饱和
- 6.1.3 光放大器噪声
- 6.1.4 光放大器应用
- 6.2 半导体光放大器
- 6.2.1 半导体光放大器设计
- 6.2.2 半导体光放大器特性
- 6.2.3 半导体光放大器应用
- 6.3 光纤拉曼放大器
- 6.3.1 光纤拉曼放大器工作原理
- 6.3.2 拉曼增益
- 6.3.3 光纤拉曼放大器放大倍数和增益饱和
- 6.3.4 光纤拉曼放大器多波长泵浦增益带宽
- 6.3.5 光纤拉曼放大器等效开关增益和有效噪声指数
- 6.3.6 短波长信号光功率向长波长信号光转移
- 6.3.7 光纤拉曼放大器对系统性能的影响
- 6.3.8 光纤拉曼放大器应用
- 6.4 掺铒光纤放大器
- 6.4.1 掺铒光纤和EDFA的构成
- 6.4.2 EDFA工作原理及特性
- 6.4.3 EDFA应用
- 6.4.4 L波段EDFA及C+L波段EDFA
- 6.5 光放大器在系统中的应用
- 6.5.1 光放大器级联
- 6.5.2 混合使用光纤拉曼放大器和EDFA
- 第7章 光纤通信系统
- 7.1 调制编码和复用
- 7.1.1 光调制——改变载波幅度、频率或相位
- 7.1.2 脉冲编码——将模拟信号变为数字信号
- 7.1.3 信道复用——扩大信道容量，充分利用光纤带宽
- 7.2 电复用光纤传输系统
- 7.2.1 电频分复用光纤传输系统
- 7.2.2 微波副载波复用光纤传输系统
- 7.2.3 典型的FDM光纤通信系统——光纤/电缆混合（HFC）网络
- 7.2.4 电时分复用及其典型应用——SDH光纤传输系统
- 7.3 正交频分复用光纤传输系统
- 7.3.1 正交频分复用（OFDM）的基本原理
- 7.3.2 傅里叶变换实现OFDM调制和解调
- 7.3.3 光正交频分复用（O-OFDM）的基本原理
- 7.3.4 强度调制/直接检测OFDM光纤传输系统
- 7.3.5 偏振复用/相干检测OFDM光纤传输系统
- 7.3.6 无傅里叶变换全光OFDM系统
- 7.3.7 OFDM信号光纤传输用于4G/5G移动通信
- 7.3.8 OFDM信号光纤传输用于高速铁路无线系统
- 7.3.9 OFDM光纤传输系统优点及应用
- 7.4 光复用光纤传输系统
- 7.4.1 波分复用（WDM）光纤传输系统
- 7.4.2 偏振复用（PM）光纤传输系统
- 7.5 相干光波通信系统
- 7.5.1 相干检测——零差检测、外差检测
- 7.5.2 相干检测信噪比（SNR）
- 7.5.3 相干解调方式——外差同步解调、外差异步（延迟）解调
- 7.5.4 相干系统光调制
- 7.5.5 相位噪声和相位分集接收
- 7.5.6 强度噪声和平衡混频接收
- 7.5.7 极化分集接收
- 第8章 高速光纤通信
- 8.1 前向纠错
- 8.1.1 前向纠错技术概述
- 8.1.2 ITU-T前向纠错标准和实现方法
- 8.2 数字信号处理（DSP）
- 8.2.1 DSP在高比特率光纤通信系统中的作用
- 8.2.2 数字信号处理（DSP）技术的实现
- 8.2.3 100Gbit/s系统数字信号处理器
- 8.2.4 400Gbit/s系统数字信号处理器
- 8.3 增益均衡
- 8.3.1 增益均衡概述
- 8.3.2 无源均衡器
- 8.3.3 有源斜率均衡器
- 8.4 奈奎斯特脉冲整形及其系统
- 8.4.1 奈奎斯特脉冲整形概念
- 8.4.2 奈奎斯特光发送机/光接收机及其系统
- 8.5 100Gbit/s超长距离DWDM系统
- 8.5.1 100Gbit/s超长距离DWDM系统关键技术
- 8.5.2 100Gbit/s超长距离DWDM系统传输实验
- 8.5.3 100Gbit/s超长距离DWDM系统光收发模块
- 8.6 400Gbit/s光纤传输系统
- 8.6.1 400Gbit/s光纤传输系统技术概述
- 8.6.2 单载波400Gbit/s光纤传输系统技术
- 8.6.3 双载波400Gbit/s光纤传输系统技术
- 8.7 系统色散补偿和管理
- 8.7.1 负色散光纤补偿
- 8.7.2 光滤波器补偿
- 8.7.3 啁啾光纤色散补偿
- 8.7.4 电子色散补偿——DSP基础
- 8.7.5 光子晶体光纤（PCF）补偿
- 8.7.6 光纤色散管理技术
- 8.8 射频信号光纤传输（RoF）
- 8.8.1 微波信号的光学产生
- 8.8.2 光纤传输无线接入网络
- 第9章 海底光缆通信
- 9.1 海底光缆通信系统概述
- 9.1.1 海底光缆通信系统在世界通信网络中的地位和作用
- 9.1.2 海底光缆通信系统组成和分类
- 9.1.3 海底光缆通信系统发展历程
- 9.1.4 连接中国的海底光缆通信系统发展简况
- 9.2 有中继海底光缆通信系统
- 9.2.1 有中继海底光缆通信系统构成
- 9.2.2 海底光中继器
- 9.2.3 多信道有中继系统在线监视
- 9.2.4 光时域反射仪（OTDR）
- 9.2.5 相干光时域反射仪（C-OTDR）
- 9.3 无中继海底光缆通信系统
- 9.3.1 无中继海底光缆通信系统概述
- 9.3.2 无中继海底光缆通信系统终端
- 9.3.3 远端泵浦光放大器
- 9.3.4 16×400Gbit/s WDM偏振复用16QAM无中继海底光缆通信系统
- 9.4 海底光缆通信系统供电及监控
- 9.4.1 供电系统设计概述
- 9.4.2 供电系统分类
- 9.4.3 海底光缆通信系统监视/监控
- 第10章 光纤通信系统设计
- 10.1 设计概述
- 10.1.1 对光纤通信系统设计的考虑
- 10.1.2 系统结构
- 10.1.3 损耗限制系统
- 10.1.4 色散限制系统
- 10.2 光纤通信系统Q参数和OSNR
- 10.2.1 Q参数与BER的关系
- 10.2.2 光信噪比（OSNR）
- 10.2.3 Q参数与OSNR的关系
- 10.2.4 测量Q参数
- 10.3 Q参数和OSNR预算
- 10.3.1 系统运行期间Q参数结构图
- 10.3.2 数字线路段Q参数预算
- 10.3.3 有中继光纤通信系统OSNR预算
- 10.4 光功率预算
- 10.4.1 低速小容量系统光功率预算
- 10.4.2 WDM系统光功率预算
- 10.4.3 无中继光放大器海底光缆通信系统光功率预算
- 10.4.4 相干检测WDM海底光缆通信系统光功率预算
- 10.4.5 光功率代价因素
- 10.5 光纤通信系统技术设计
- 10.5.1 有中继系统技术设计考虑
- 10.5.2 光中继器间距设计
- 10.5.3 无中继系统技术设计考虑
- 10.6 DWDM系统设计
- 10.6.1 中心频率、信道间距和带宽
- 10.6.2 光放大器系统设计
- 10.6.3 网络管理
- 10.6.4 网络保护、生存和互连
- 附录A 名词术语索引
- 参考文献
- 封底
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出版方
电子工业出版社
电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。
