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第1章　绪论1

引言2

1.1　光通信的发展史3

1.1.1　早期的光通信3

1.1.2　光纤通信的历史4

1.2　光纤通信的基本概念6

1.3　光波的电磁频谱6

1.4　光纤通信的优点和缺点7

1.5　光纤通信的系统组成8

1.6　全光网络简介10

本章小结10

习题11

第2章　光纤和光缆12

引言13

2.1 光缆14

2.1.1　光缆的结构14

2.1.2　光缆的分类15

2.1.3　光缆的特性16

2.1.4　光缆的型号17

2.2　光纤的分类19

2.3　光纤的传输特性22

2.3.1　几何光学分析法22

2.3.2　光纤的数值孔径24

2.3.3　波动理论分析法25

2.4　光纤模式27

2.4.1　波的类型和模的概念27

2.4.2　多模光纤中的模式数目27

2.4.3　单模光纤的传播模28

2.5　光纤的色散28

2.5.1　模式色散29

2.5.2　色度色散30

2.5.3　偏振模色散30

2.5.4　色散补偿31

2.6　光纤的损耗34

2.6.1 损耗系数34

2.6.2　产生损耗的原因34

2.6.3　损耗谱36

2.7　光纤特性的测量技术37

2.7.1　光纤损耗特性的测量方法37

2.7.2　带宽的测量方法39

2.7.3 光纤色散特性的测量方法40

本章小结40

习题41

第3章　无源光器件43

引言44

3.1　光纤连接器45

3.1.1　光纤熔接法45

3.1.2　光纤连接器简介46

3.2　光纤耦合器50

3.2.1　光耦合器的分类50

3.2.2　光纤耦合器的工作原理50

3.2.3 性能参数52

3.3　光开关54

3.3.1 光开关的分类54

3.3.2　工作原理55

3.4　光隔离器与光环行器59

3.4.1 光隔离器59

3.4.2　光环行器60

3.4.3　主要性能61

3.5　光滤波器61

3.5.1　M-Z干涉滤波器62

3.5.2　F-P腔光纤滤波器63

3.5.3　光纤光栅滤波器64

3.6　光衰减器65

本章小结67

习题68

第4章　光放大器69

引言70

4.1　光放大器的分类71

4.2　掺铒光纤放大器71

4.2.1 光与物质相互作用的三个过程71

4.2.2　EDFA的放大原理73

4.2.3　EDFA的泵浦方式74

4.2.4　EDFA的工作特性76

4.2.5　EDFA的优点78

4.3　掺镨光纤放大器80

4.4　受激拉曼光纤放大器80

4.4.1 SRA的放大原理80

4.4.2　SRA的结构82

4.4.3　SRA的性能82

4.4.4　SRA的典型应用84

4.4.5　SRA的优点和缺点85

4.5　受激布里渊光纤放大器88

4.6　半导体型光放大器88

4.6.1　SOA的工作原理88

4.6.2　SOA分类89

4.6.3 SOA的应用89

4.6.4　SOA的主要特性90

4.7　光放大器的应用90

本章小结92

习题92

第5章　光源与光发送机94

引言95

5.1 光发送机96

5.1.1　光发送机的组成96

5.1.2　光发送机的主要技术指标99

5.2　线路编码100

5.2.1　编码原则100

5.2.2　扰码101

5.2.3　字变换码101

5.2.4　插入码103

5.2.5　线路码的主要性能参数106

5.3　激光器及激光器组件的组成107

5.4　半导体激光器108

5.4.1　F-P腔激光器108

5.4.2　DFB和DBR激光器109

5.4.3 LD的工作特性110

5.4.4　LD的自动温度控制112

5.4.5　LD的自动功率控制113

5.5 半导体LED114

5.5.1 结构和分类115

5.5.2　LED的特性116

5.6　其他类型激光器117

5.6.1　量子阱激光器117

5.6.2　垂直腔面发光激光器118

5.7　光源与光纤的耦合119

5.8　光调制120

5.8.1 直接调制120

5.8.2 间接调制122

本章小结124

习题125

第6章　光检测器与光接收机126

引言127

6.1 光检测器129

6.1.1　光检测器的工作原理129

6.1.2　PIN光电二极管129

6.1.3　雪崩光电二极管130

6.2　光检测器的工作特性131

6.3　光接收机135

6.4　光接收机的噪声141

6.4.1 光接收机中的噪声源141

6.4.2　接收机等效电路及放大器电路噪声142

6.4.3 光检测器的噪声143

6.5 光接收机的误码率和接收灵敏度144

6.5.1 接收机的误码率144

6.5.2　接收机的灵敏度147

6.6　光接收机的动态范围149

本章小结151

习题152

第7章　系统设计153

引言154

7.1　总体设计考虑155

7.2　数字光纤通信系统的体制157

7.2.1　脉冲编码调制原理157

7.2.2　光纤传输系统的基本速率158

7.3　光缆线路传输距离的估算160

7.4　光纤工作波长的选择162

7.5　光线路码的合理选用163

7.5.1　光线路码及特点163

7.5.2　mBnB码164

7.5.3　插入比特码165

7.6　光接口分类及应用代码167

7.7　工程设计中考虑的其他问题169

7.7.1　选择通信路由169

7.7.2　光通信网络承载业务类型和容量170

本章小结173

习题173

第8章　光纤通信网175

引言176

8.1　光纤通信网概述176

8.1.1　光纤通信网络结构176

8.1.2　光传送网的发展过程177

8.2　SDH光同步数字传送网181

8.2.1　SDH传送网概述181

8.2.2　SDH速率等级和帧结构182

8.2.3 复用映射结构184

8.2.4　SDH网元设备188

8.2.5　典型设备简介194

8.3　WDM光传送网211

8.3.1 WDM传送网的概念211

8.3.2　WDM光传送网的分层结构214

8.3.3 WDM网络基本形式和基本结构215

8.3.4　WDM系统的关键技术217

8.3.5　WDM系统工程设计221

8.4　全光网络223

8.4.1　全光网概述223

8.4.2　全光网分层结构224

8.4.3 全光网的性能226

8.5　光纤接入网227

8.5.1　光纤接入网的基本组成227

8.5.2　光纤接入网的分类228

8.5.3　光纤接入网的拓扑结构230

8.5.4　光纤接入网的形式230

8.5.5　HFC接入网231

8.5.6　光纤接入网的优势与劣势233

本章小结234

习题234

参考文献236