光纖通信技術(shù)

內(nèi)容概要

近二十年來，光纖從一個研究熱點迅速發(fā)展為強大的商業(yè)應(yīng)用實體，而本書正是國外介紹其從入門理論到中級知識的優(yōu)秀教材。本書首先通過示例、圖解和問題解答對光纖的工作原理、制造、布線和安裝進行了清晰的論述，然后進一步闡述了光纖通信的有關(guān)器件、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的最新革新。書中的內(nèi)容分成了兩個級別：“基礎(chǔ)篇”扼要地介紹了基本概念，“深入篇”對理論性強的問題進行了細致的討論。
    作為一本為學(xué)生而編寫的教材，本書主要面向通信技術(shù)和工程相關(guān)專業(yè)的本科生，而工作在光纖領(lǐng)域的工程師和技術(shù)員也可以將其人為工作手冊和日常參考。

作者簡介

徐公權(quán)，1941年生，1964年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)，現(xiàn)為復(fù)旦大學(xué)計算機科學(xué)與工程系教授、復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院常務(wù)副院長。曾領(lǐng)導(dǎo)多項重要科研項目，并多次獲得省部級科技進步獎，發(fā)表科研論文約40篇。
等等

書籍目錄

譯者序
譯者簡介
前言
第1章 電信和光纖的介紹 
1.1 電信 
1.1.1 電信是什么 
1.1.2 電信：點到點系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò) 
1.1.3 運載信息能力 
1.1.4 對光纖通信系統(tǒng)的需要 
1.2 光纖通信系統(tǒng)：基本塊 
1.2.1 基本框圖 
1.2.2 光纖通信技術(shù)的作用 
1.3 回顧與展望 
1.3.1 歷史注釋 
1.3.2 光纖工業(yè)的現(xiàn)狀與未來趨勢 
1.3.3 關(guān)注發(fā)展 
習(xí)題 
參考文獻 
第2章 光物理學(xué)：簡要概述 
2.1 電磁波 
2.2 光束（光線） 
2.3 光子流 
2.3.1 能級圖 
2.3.2 光子 
2.3.3 輻射與吸收 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第3章 光纖—基礎(chǔ)篇 
3.1 光纖如何對光進行傳導(dǎo) 
3.1.1 階躍折射率光纖：基本結(jié)構(gòu) 
3.1.2 發(fā)射光：理解數(shù)值孔徑 
3.2 衰減 
3.2.1 彎曲損耗 
3.2.2 散射 
3.2.3 吸收 
3.2.4 對總衰減的計算 
3.2.5 對衰減進行測量 
3.3 模間色散和色度色散 
3.3.1 模式 
3.3.2 模式（模間）色散 
3.3.3 對模式色散問題的第一種解決方案—漸變折射率光纖 
3.3.4 對模式色散問題更好的解決方案—單模光纖 
3.3.5 色度色散 
3.4 比特率和帶寬 
3.4.1 比特率和帶寬定義 
3.4.2 色散和比特率 
3.5 查閱數(shù)據(jù)表單 
3.5.1 從哪里開始 
3.5.2 常規(guī)部分 
3.5.3 光特性部分 
3.5.4 幾何特性部分 
3.5.5 環(huán)境說明部分
3.5.6 機械說明部分
3.5.7 其他特性
3.5.8 結(jié)論
小結(jié)
習(xí)題 
參考文獻
第4章 光纖—深入篇
4.1 麥克斯韋方程
4.1.1 麥克斯韋方程組
4.1.2 對麥克斯韋方程的解釋 
4.1.3 波方程 
4.1.4 求解波方程 
4.2 EM波的傳播
4.2.1 時間諧波EM場的波方程
4.2.2 EM波在一個有損介質(zhì)中傳播 
4.2.3 EM波在波導(dǎo)中傳播 
4.3 再論全內(nèi)反射
4.3.1 邊界條件
4.3.2 反射
4.4 再論模式
4.4.1 關(guān)于模式理論及其重要結(jié)果的幾點說明
4.4.2 線性偏振模式 
4.4.3 三類模式：導(dǎo)向模式、輻射模式和泄漏模式 
4.4.4 相位和群速度 
4.4.5 能量限制 
4.4.6 截止波長（頻率） 
4.4.7 計算機仿真 
4.5 多模光纖中的衰減 
4.5.1 一般方法 
4.5.2 內(nèi)部損耗 
4.5.3 外部損耗—吸收 
4.5.4 外部損耗—彎曲損耗 
4.5.5 模式、衰減和衰減常數(shù) 
4.6 多模光纖中的色散 
4.6.1 一般注釋 
4.6.2 模間（模式）色散—更詳細的討論 
4.6.3 色度色散—材料色散 
4.6.4 波導(dǎo)色散 
4.6.5 多模光纖的帶寬 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第5章 單模光纖—基礎(chǔ)篇 
5.1 單模光纖如何工作 
5.1.1 工作原理 
5.1.2 高斯光束 
5.1.3 纖芯、包層和模場直徑 
5.1.4 截止波長 
5.2 衰減 
5.2.1 彎曲損耗 
5.2.2 散射 
5.2.3 吸收 
5.3 色散和帶寬 
5.3.1 色度色散 
5.3.2 傳統(tǒng)光纖、色散偏移光纖和色散平滑光纖 
5.3.3 偏振模式色散 
5.3.4 單模光纖的帶寬（比特率） 
5.4 查閱數(shù)據(jù)表單 
5.4.1 常規(guī)部分 
5.4.2 規(guī)格部分 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第6章 單模光纖—深入篇 
6.1 模場 
6.1.1 高斯模型和真實的模場分布 
6.1.2 截止波長和V值 
6.2 再論單模光纖中的衰減 
6.3 克服單模光纖中的色散 
6.3.1 色度色散 
6.3.2 克服色度色散 
6.3.3 用色散補償光纖對色度色散進行補償 
6.3.4 色散補償光柵 
6.3.5 色散補償：系統(tǒng)的觀點 
6.3.6 克服偏振模式色散 
6.3.7 偏振相關(guān)損耗 
6.3.8 簡短的總結(jié) 
6.4 單模光纖中的非線性效應(yīng) 
6.4.1 非線性折射效應(yīng) 
6.4.2 四波混合 
6.4.3 受激散射 
6.5 光纖設(shè)計的趨勢 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第7章 制纖、制纜和安裝 
7.1 制纖 
7.1.1 兩個主要階段 
7.1.2 氣相沉積法 
7.1.3 涂敷層 
7.2 光纖光纜 
7.2.1 光纜 
7.2.2 查閱數(shù)據(jù)表單 
7.3 安裝—放置光纜 
7.3.1 分類 
7.3.2 安裝過程 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第8章 光纜連接與測試 
8.1 接合 
8.1.1 連接損耗 
8.1.2 接合過程 
8.1.3 結(jié)論 
8.2 連接器 
8.2.1 連接器的基本結(jié)構(gòu) 
8.2.2 主要特性 
8.2.3 連接器類型的過去、現(xiàn)在和未來 
8.2.4 標準 
8.2.5 查閱數(shù)據(jù)表單 
8.2.6 端接過程 
8.2.7 插座、適配器和專用連接器 
8.2.8 測試和測量 
8.3 安裝硬件 
8.3.1 為什么安裝硬件 
8.3.2 硬件系統(tǒng)及部件 
8.3.3 結(jié)論 
8.4 局域網(wǎng)的安裝設(shè)計 
8.4.1 鏈路考慮—功率預(yù)算和上升時間預(yù)算（帶寬） 
8.4.2 局域網(wǎng) 
8.4.3 局域網(wǎng)的布線 
8.4.4 基本的建議 
8.4.5 塑料（聚合物）光纖 
8.5 測試、故障診斷及測量 
8.5.1 測試儀器 
8.5.2 我們需要測試什么 
8.5.3 網(wǎng)絡(luò)衰減測試 
8.5.4 網(wǎng)絡(luò)帶寬測試 
8.5.5 連接器和接合測試 
8.5.6 故障診斷 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第9章 光源和發(fā)送器—基礎(chǔ)篇 
9.1 發(fā)光二極管 
9.1.1 半導(dǎo)體的光輻射 
9.1.2 綜合考慮 
9.1.3 查閱數(shù)據(jù)表單—LED的特性 
9.2 激光二極管 
9.2.1 工作原理 
9.2.2 超發(fā)光二極管 
9.3 查閱激光二極管特性數(shù)據(jù)表單 
9.3.1 寬域激光二極管 
9.3.2 查閱分布反饋激光二極管的數(shù)據(jù)表單 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第10章 光源和發(fā)送器—深入篇 
10.1 再論半導(dǎo)體 
10.1.1 本征半導(dǎo)體：費米能級和載流子數(shù) 
10.1.2 摻雜半導(dǎo)體 
10.1.3 p-n結(jié) 
10.1.4 偏移 
10.1.5 對帶隙的進一步研究 
10.2 激光二極管的效率 
10.2.1 輸入輸出關(guān)系 
10.2.2 三種效率 
10.2.3 再論激光二極管工作效率 
10.3 激光二極管的特征 
10.3.1 閾值電流與工作電流 
10.3.2 輻射波長和光譜寬度 
10.3.3 輻射模式 
10.3.4 激光器調(diào)制 
10.3.5 啁啾現(xiàn)象 
10.3.6 噪聲 
10.4 發(fā)送器組件 
10.4.1 發(fā)送器的功能框圖和典型電路 
10.4.2 封裝與可靠性 
10.4.3 查閱發(fā)送器的數(shù)據(jù)表單 
10.4.4 外部調(diào)制器 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第11章 接收器 
11.1 光電二極管 
11.1.1 p-n光電二極管是如何工作的 
11.1.2 功率關(guān)系 
11.1.3 帶寬 
11.1.4 p-i-n光電二極管 
11.1.5 雪崩光電二極管 
11.1.6 MSM光電探測器 
11.2 查閱光電二極管的數(shù)據(jù)表單 
11.2.1 p-i-n光電二極管的數(shù)據(jù)表單 
11.2.2 雪崩光電二極管的數(shù)據(jù)表單 
11.2.3 硅光電二極管 
11.2.4 結(jié)論 
11.3 再論光電探測器 
11.3.1 光電二極管中的噪聲源 
11.3.2 信噪比和噪聲等效功率 
11.3.3 靈敏度和量子限 
11.4 接收部件 
11.4.1 接收器的功能框圖和典型電路 
11.4.2 判別電路的設(shè)計 
11.4.3 查閱接收器的數(shù)據(jù)表單 
11.4.4 光電集成電路 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第12章 光纖網(wǎng)絡(luò)元件 
12.1 光纖網(wǎng)絡(luò)概述 
12.1.1 點到點鏈路 
12.1.2 網(wǎng)絡(luò) 
12.2 光纖網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)器 
12.2.1 發(fā)送器 
12.2.2 接收器 
12.3 半導(dǎo)體光放大器 
12.3.1 光放大器概述 
12.3.2 SOA的工作原理 
12.3.3 SOA的增益 
12.3.4 SOA的帶寬 
12.3.5 串音 
12.3.6 偏振相關(guān)增益 
12.3.7 噪聲 
12.3.8 查閱SOA數(shù)據(jù)表單 
12.3.9 SOA應(yīng)用 
12.3.10 SOA的優(yōu)缺點 
12.4 摻鉺光纖放大器 
12.4.1 如何產(chǎn)生放大 
12.4.2 C-波段和L-波段 
12.4.3 摻鉺光纖的增益和噪聲 
12.4.4 EDFA模塊的元件 
12.4.5 查閱EDFA的數(shù)據(jù)表單 
12.4.6 其他類型的光纖放大器 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第13章 光纖網(wǎng)絡(luò)的無源元件、交換機和功能模塊 
13.1 耦合器/分離器 
13.1.1 熔接雙錐漸細耦合器—工作原理 
13.1.2 查閱數(shù)據(jù)表單 
13.1.3 FBT耦合器：如何做WDM耦合器 
13.1.4 相位不匹配 
13.2 波分多路復(fù)用器和多路分解器 
13.2.1 WDM MUX/DEMUX和耦合器 
13.2.2 WDM MUX和DEMUX：它們?nèi)绾喂ぷ?
13.2.3 WDM MUX/DEMUX應(yīng)用—增/刪和路由器 
13.3 濾波器 
13.3.1 光濾波器：它們是什么 
13.3.2 固定濾波器 
13.3.3 可調(diào)諧濾波器 
13.4 隔離器、環(huán)形器和衰減器 
13.4.1 隔離器 
13.4.2 環(huán)形器 
13.4.3 衰減器 
13.5 光交換機和功能模塊 
13.5.1 光交換機 
13.5.2 波長轉(zhuǎn)換器 
13.5.3 功能模塊 
13.5.4 結(jié)論 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第14章 光纖網(wǎng)絡(luò)介紹 
14.1 傳輸什么數(shù)據(jù)和怎么傳輸數(shù)據(jù) 
14.1.1 傳輸語音、視頻和數(shù)據(jù) 
14.1.2 電話網(wǎng) 
14.1.3 計算機網(wǎng)絡(luò) 
14.1.4 有線電視 
14.2 光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本要素 
14.2.1 網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議和服務(wù) 
14.2.2 開放系統(tǒng)互連參考模型 
14.2.3 SONET網(wǎng)絡(luò)和分層 
14.2.4 ATM網(wǎng)絡(luò)和分層 
14.2.5 光纖網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu) 
14.2.6 光層 
14.3 網(wǎng)絡(luò)管理和光纖網(wǎng)絡(luò)的未來 
14.3.1 網(wǎng)絡(luò)管理的功能 
14.3.2 如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理 
14.3.3 光纖網(wǎng)絡(luò)生存性（網(wǎng)絡(luò)保護和恢復(fù)） 
14.3.4 結(jié)論：光纖網(wǎng)絡(luò)的未來 
小結(jié) 
習(xí)題 
參考文獻 
第15章 結(jié)論 
15.1 帶寬：業(yè)界的“圣杯” 
15.2 部署新光纖線路 
15.3 光纖：難題很多，要尋求解決方案 
15.4 光纖器件 
15.5 波分復(fù)用：滿足驚人的需求 
15.6 網(wǎng)絡(luò) 
15.7 無線通信和光纖網(wǎng)絡(luò) 
小結(jié) 
參考文獻 
附錄A 常量表、10的冪表、國際單位制表、分貝單位和希臘字母表 
附錄B 本書中使用的縮寫、簡寫、符號和單位 
附錄C 參考文獻精選 
附錄D 產(chǎn)品、服務(wù)和標準

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