光纖通信

前言

　　隨著通信事業(yè)的飛速發(fā)展，光纖通信作為通信技術(shù)的一個重要分支，近年來也得到了迅速發(fā)展。目前，光纖已經(jīng)在很多場合取代了銅纜成為主要的傳輸介質(zhì)，光纜線路工程、光纖通信設(shè)備投資比重也越來越大，光纖通信技術(shù)也已成為支撐通信業(yè)務(wù)網(wǎng)最重要的通信技術(shù)之一。為滿足社會的需要，高等院校紛紛開設(shè)了光纖通信這門課程，對于從事信息技術(shù)的人員而言，了解光纖通信的基礎(chǔ)知識是至關(guān)重要的?！　”緯鴱奈覈ㄐ攀聵I(yè)實際出發(fā)，密切結(jié)合當(dāng)前光纖通信的未來發(fā)展趨勢，力求理論性、實用性、系統(tǒng)性和方向性相結(jié)合。著重把概念和原理應(yīng)用到實際，論證簡明扼要，避免了煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)；著重強調(diào)其概念和工程應(yīng)用，教材在編排上精內(nèi)容重技能，先理論后實踐。在內(nèi)容安排上循序漸進，深入淺出、通俗易懂，基本概念和基本原理闡述明晰，書中還配有大量的插圖，在相關(guān)章節(jié)有實驗實訓(xùn)內(nèi)容，可以幫助讀者全面理解和學(xué)習(xí)本書內(nèi)容。本書以職業(yè)能力建設(shè)為核心，內(nèi)容上涵蓋國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對知識和技能的要求，注重對學(xué)生實際操作技能的訓(xùn)練與職業(yè)能力的培養(yǎng)，緊扣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，具有較強的實用性和針對性?！　”緯鴥?nèi)容安排如下：　　第1章介紹光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀、光纖通信系統(tǒng)的基本組成、分類、特點和發(fā)展趨勢?！　〉?章介紹光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的導(dǎo)光原理、光纖的特性、光纜的結(jié)構(gòu)、分類、識別標(biāo)志和光纖光纜的接續(xù)。　　第3章介紹光源和光電檢測器工作原理、基本結(jié)構(gòu)及其工作特性；光放大器工作原理、基本結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)和應(yīng)用形式；各種無源光器件的功能及主要性能?！　〉?章介紹光發(fā)射機和光接收機的功能、電路組成、工作原理及其性能參數(shù)?！　〉?章介紹強度調(diào)制-直接檢測數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、光纖通信的線路碼型、光纖通信的性能指標(biāo)及光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計.　　第6章介紹SDH的基本概念、特點、速率 、幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟、開銷和指針 、SDH設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、自愈保護、網(wǎng)同步、管理網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸性能和光接口類型和參數(shù)。　　第7章介紹多信道復(fù)用技術(shù)、WDM原理、系統(tǒng)構(gòu)成、傳輸方式及采用的光波分復(fù)用技術(shù)；光波分復(fù)用器和WDM光傳送網(wǎng)?！　〉?章介紹相干光通信技術(shù)、光孤子通信技術(shù)、光接入網(wǎng)光、交換技術(shù)和全光通信網(wǎng)等光纖通信新技術(shù)?！　〉?章介紹光功率計、穩(wěn)定光源、光時域反射儀、誤碼分析儀和光纖熔接機等光纖通信常用儀表的工作原理和應(yīng)用。　　本書由廣州航海高等?？茖W(xué)校劉世安、彭小娟、閆瑞瑞、陳海濱和曾華共同編著，劉世安、彭小娟任主編。第2、3、5、6、9章由劉世安、彭小娟編寫；第1、2、7、8章由閆瑞瑞、曾華和陳海濱編寫。全書由劉世安負(fù)責(zé)統(tǒng)稿 ，作者對支持本書編寫的所有同志深表感謝！　　由于水平有限， 時間倉促，書中難免有錯誤和不足之處， 敬請廣大讀者批評指正， 以便在今后的修訂工作中進一步改進。

內(nèi)容概要

　 本書全面系統(tǒng)地介紹了光纖通信的基礎(chǔ)知識，包括光纖通信系統(tǒng)的組成、光纖和光纜、光纖通信的基本器件、光發(fā)射機和光接收機、光纖通信系統(tǒng)與設(shè)計、SDH技術(shù)、波分復(fù)用技術(shù)、光纖通信新技術(shù)和光纖通信常用儀表，在相關(guān)章節(jié)附有實驗實訓(xùn)內(nèi)容。    本書緊扣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，具有較強的實用性和針對性，既可作為高職高專院校通信、電子信息類相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為光纖通信技術(shù)培訓(xùn)用書，并可作為技能鑒定的參考用書。

書籍目錄

第1章  光纖通信概論　1.1  光纖通信的基本概念　　1.1.1  什么是光纖通信　　1.1.2  光纖通信的光波波譜 　1.2  光纖通信系統(tǒng)的組成和分類　　1.2.1  光纖通信系統(tǒng)的組成　　1.2.2  光纖通信系統(tǒng)的分類 　1.3 光纖通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)　　1.3.1 比特率和帶寬　　1.3.2  傳輸距離　　1.3.3 通信容量　1.4  光纖通信的發(fā)展史?　1.5  光纖通信的特點與應(yīng)用 　　1.5.1  光纖通信的特點　　1.5.2  光纖通信的應(yīng)用 　1.6  光纖通信的發(fā)展趨勢業(yè) 　小結(jié) 　習(xí)題第2章  光纖和光纜　2.1  光纖的結(jié)構(gòu)和分類　　2.1.1  光纖的結(jié)構(gòu)　　2.1.2  光纖的分類　2.2  光纖的導(dǎo)光原理　　2.2.1  光的反射和折射　　2.2.2  光在光纖中的傳播　　2.2.3  光的偏振　2.3  光纖特性　　2.3.1  光纖的幾何特性　　2.3.2  光纖的光學(xué)特性　　2.3.3  光纖的傳輸特性　　2.3.4  光纖的機械特性　　2.3.5  光纖的溫度特性　2.4  光纜的結(jié)構(gòu)和分類　　2.4.1  光纜的結(jié)構(gòu)　　2.4.2  光纜的分類　　2.4.3  光纜的型號和規(guī)格　　2.4.4  識別標(biāo)志　2.5  通信光纜的選用　2.6  光纖光纜的接續(xù)　　2.6.1  任務(wù)及要求　　2.6.2  接續(xù)的步驟及方法　小結(jié)　綜合實驗　實驗一  光纖長度的測試　實驗二  光纖平均衰減測試　實驗三  光纖接頭衰減測試　實驗四  光纖接續(xù)與光纜接頭盒制作　習(xí)題第3章  光纖通信的基本器件　3.1  光源 　　3.1.1  激光器的工作原理　　3.1.2  半導(dǎo)體激光器（LD）　　3.1.3 發(fā)光二極管（LED）　　3.1.4  半導(dǎo)體激光器與發(fā)光二極管的比較　　3.1.5  半導(dǎo)體光源的應(yīng)用　3.2  光檢測器　　3.2.1  半導(dǎo)體的光電效應(yīng)　　3.2.2  PIN光電二極管　　3.2.3  雪崩光電二極管　　3.2.4  光檢測器的特性　3.3  光放大器　　3.3.1  光中繼器?  3.3.2  摻鉺光纖放大器（EDFA）　3.4  無源光器件　　3.4.1  光纖連接器　　3.4.2  光衰減器　　3.4.3  光分路耦合器　　3.4.4  光隔離器與光環(huán)形器　　3.4.5  波長轉(zhuǎn)換器　　3.4.6  光開關(guān)　　3.4.7  光濾波器　　3.4.8  光纖光柵　小結(jié)　綜合實驗　實驗一  光無源器件的認(rèn)識　習(xí)題第4章  光發(fā)送機和光接收機第5章   光纖通信系統(tǒng)與設(shè)計第6章  SDH 技術(shù)第7章  波分復(fù)用技術(shù)第8章  光纖通信新技術(shù)第9章  常用光纖通信儀表

章節(jié)摘錄

　　1.按傳輸信號分類　　按傳輸信號的不同，光纖通信系統(tǒng)可以分為模擬光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字光纖通信系統(tǒng)兩類?！　。?）數(shù)字光纖通信系統(tǒng)　　數(shù)字光纖通信系統(tǒng)是光纖通信的主要通信方式。數(shù)字通信的優(yōu)點是抗干擾能力強，使用再生技術(shù)時噪聲積累少，易于集成以減少設(shè)備的體積和功耗，轉(zhuǎn)接交換方便，利于與計算機結(jié)合等。數(shù)字通信的缺點是所占的頻帶寬，而光纖的帶寬比金屬傳輸線要寬許多，彌補了這一缺點。光纖通信在接收和發(fā)送時，在光電轉(zhuǎn)換過程中所產(chǎn)生的散粒效應(yīng)噪聲和非線性失真較大。但若采用數(shù)字通信，中繼器采用判決再生技術(shù)，噪聲積累少。因此，光纖通信采用數(shù)字傳輸成了最有利的技術(shù)。目前在人類社會進入信息社會的時代，各國在公用通信網(wǎng)中的長途干線和市內(nèi)局間中繼線路均紛紛采用數(shù)字光纖通信系統(tǒng)作為主要傳輸方式，以便實現(xiàn)傳輸網(wǎng)的數(shù)字化。（2）模擬光纖通信系統(tǒng)在光纖通信系統(tǒng)中，輸入電信號不采用脈沖編碼信號的通信系統(tǒng)即為模擬光纖通信系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的缺點是光電變換時噪聲較大。在長距離傳輸時，采用中間增音站將使噪聲積累，故只能應(yīng)用在短距離傳輸線路上。在公用通信網(wǎng)中的用戶部分，可用這種方式傳輸寬帶視頻信號?！　∧M光纖通信最主要的優(yōu)點是不需要數(shù)字通信系統(tǒng)中的模，數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)／模轉(zhuǎn)換，故比較經(jīng)濟。而且一個電視信號如采用數(shù)字通信方式，可不用頻帶壓縮，140Mb／s的系統(tǒng)只能通一路電視。在目前的技術(shù)情況下，為了在用戶網(wǎng)傳送多路寬帶業(yè)務(wù)（如CATV），采用頻率調(diào)制的頻分多路復(fù)用的模擬光纖通信方式?！　∪绻粋鬏斠粋€基帶信號，則將此信號直接送到光發(fā)送機進行光強度調(diào)制即可，但傳輸距離可能只有幾公里。如果在希望較長距離上傳輸，則要先采用脈沖頻率調(diào)制（PFM），然后再送到光發(fā)送機進行光強調(diào)制。由于采用PFM后，改善了傳輸信噪比，故中繼距離可達(dá)20kin以上，而且可以加裝中間再生中繼器，其傳輸總長度可達(dá)50～100km。

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