光纖傳輸與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

前言

近三十年來，光纖傳輸和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了長足的發(fā)展。從采用多模光纖和O.85um的發(fā)光二極管（LED）的第一代光纖傳輸，發(fā)展到采用各種單模光纖和EDFA、拉曼光纖放大器、光孤子技術(shù)等的現(xiàn)代光傳輸技術(shù)；從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纖通信，到利用各種現(xiàn)代交換技術(shù)、路由技術(shù)組成的各種光纖網(wǎng)絡(luò)；從覆蓋范圍僅幾千米的局域網(wǎng)到覆蓋范圍達(dá)成千上萬千米的廣域網(wǎng)；從只能傳輸很少信息的模擬光纖網(wǎng)到采用密集波分復(fù)技術(shù)，在一根光纖中可以傳輸幾十Tb／s的數(shù)字傳輸系統(tǒng)……在我國廣播電視系統(tǒng)，光纖傳輸與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。全國廣播電視光纖干線網(wǎng)已連通了除西藏以外的境內(nèi)各省、市、自治區(qū)，絕大多數(shù)省、市也把光纖干線鋪到了縣、市，甚至鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村一級(jí)；越來越多的有線電視網(wǎng)絡(luò)采用EPON等無源光纖技術(shù)接入用戶，取得了較好的效果。根據(jù)有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)和光纖傳輸技術(shù)實(shí)際工作的需要，本書主要介紹光纖傳輸與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一些基本知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用，以及光纖傳輸新技術(shù)的一些最新研究進(jìn)展。全書共分12章，包括光纖與光纜、光源、光調(diào)制與解調(diào)、光放大器、光無源器件、光纖傳輸系統(tǒng)、光纖骨干網(wǎng)、光城域網(wǎng)、光局域網(wǎng)、光通信指標(biāo)的測量、相干光系統(tǒng)和光孤子系統(tǒng)等。力圖科學(xué)、全面、系統(tǒng)、完整、深入淺出地介紹先進(jìn)、實(shí)用、最新的光纖傳輸與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為讀者提供一本簡明扼要、內(nèi)容充實(shí)的書籍。本書第6章、第9章和第10章主要由陳新橋編寫，其余9章主要由李鑒增編寫。初稿完成后，又交換進(jìn)行了修改與補(bǔ)充。本書可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的碩士生和本科生的教材，也可供廣播電視、通信、信息行業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行繼續(xù)教育和崗位培訓(xùn)時(shí)學(xué)習(xí)參考。由于時(shí)間倉促，作者的水平有限，難免出現(xiàn)一些疏漏甚至錯(cuò)誤，敬請(qǐng)讀者和專家學(xué)者批評(píng)指正。作者特別感謝中國傳媒大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)、教務(wù)處和信息工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)以及中國廣播電視出版社領(lǐng)導(dǎo)和王本玉編輯對(duì)本書出版的支持。希望本書的出版能對(duì)我國廣播電視行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步起到推動(dòng)作用。

內(nèi)容概要

全書共分12章，包括光纖與光纜、光源、光調(diào)制與解調(diào)、光放大器（含EDFA、拉曼光纖放大器等）、光無源器件、光纖傳輸系統(tǒng)、光纖骨干網(wǎng)（含光復(fù)用、光交換、全光網(wǎng)等）、光城域網(wǎng)（含萬兆以太網(wǎng)和動(dòng)態(tài)分組傳輸、環(huán)形分組傳輸?shù)龋?、光局域網(wǎng)（含EPON、GPON等無源光網(wǎng)絡(luò)）、光接入網(wǎng)、光通信指標(biāo)的測量、相干光系統(tǒng)和光孤子系統(tǒng)等。    本書全面、系統(tǒng)、完整、深入淺出地介紹了先進(jìn)、實(shí)用、最新的光纖傳輸與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為讀者提供一本簡明扼要、內(nèi)容充實(shí)的書籍。    本書可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的碩士生和本科生的教材，也可供廣播電視、通信、信息行業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行繼續(xù)教育和崗位培訓(xùn)時(shí)學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

前言第1章  光纖與光纜  1.1 光纖的結(jié)構(gòu)和分類  1.2 光纖的傳光原理  1.3 階躍光纖中電磁波的傳輸模式  1.4 光纖的特性  1.5 單模光纖  1.6 塑料光纖  1.7 光纜第2章  光源  2.1 激光的基本原理  2.2 激光的特點(diǎn)  2.3 激光器第3章  光調(diào)制與解調(diào)  3.1 光信號(hào)的副載波強(qiáng)度調(diào)制  3.2 直接調(diào)制和間接調(diào)制  3.3 半導(dǎo)體激光器的直接調(diào)制  3.4 外調(diào)制器  3.5 非線性失真補(bǔ)償  3.6 光信號(hào)的解調(diào)  3.7 直接調(diào)制多路調(diào)幅光發(fā)射機(jī)  3.8 外調(diào)制多路調(diào)幅光發(fā)射機(jī)  3.9 光接收機(jī)  3.10 數(shù)字光纖收發(fā)設(shè)備第4章  光放大器  4.1 間接光放大器  4.2 半導(dǎo)體光放大器（SOA）  4.3 摻鉺光纖放大器（EDFA）  4.4 摻鐠氟化物光纖放大器（PDFA）  4.5 光纖拉曼放大器  4.6 布里淵光放大器第5章  光無源器件  5.1 光功率分配耦合器  5.2 光衰減器  5.3 光隔離器  5.4 濾光器  5.5 光連接器  5.6 光開關(guān)  5.7 波分復(fù)用器件第6章  光纖傳輸系統(tǒng)  6.1 光纖傳輸系統(tǒng)簡介  6.2 副載波復(fù)用（SCM）光纖傳輸系統(tǒng)  6.3 數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)  6.4 光纖傳輸系統(tǒng)性能指標(biāo)第7章  全光骨干網(wǎng)  7.1 全光網(wǎng)概述  7.2 光復(fù)用技術(shù)  7.3 光交換技術(shù)  7.4 全光骨干網(wǎng)第8章  光城域網(wǎng)  8.1 光城域網(wǎng)概述  8.2 多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)MSTP  8.3 萬兆以太網(wǎng)  8.4 動(dòng)態(tài)分組傳輸（DPT）技術(shù)  8.5 彈性分組傳輸（RPT）技術(shù)  8.6 自由空間光城域網(wǎng)第9章  光接入網(wǎng)  9.1 光接入網(wǎng)概述  9.2 光接入網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  9.3 有源光網(wǎng)絡(luò)  9.4 無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）    9.5 HFC接入網(wǎng)  9.6 光以太網(wǎng)第10章  光通信指標(biāo)的測量  10.1 光測試儀器  10.2 光纖光纜指標(biāo)測量  10.3 光性能指標(biāo)的測量第11章  相干光系統(tǒng)  11.1 相干光通信的基本原理  11.2 相干光通信的激光器  11.3 光調(diào)制方式  11.4 相干光通信的混頻增益和信噪比  11.5 光接收機(jī)的靈敏度  11.6 相干光通信的特點(diǎn)  11.7 相干光通信的應(yīng)用前景第12章  光孤子系統(tǒng)  12.1 光纖傳輸中的非線性薛定格方程  12.2 非線性薛定格方程的孤子解  12.3 光孤子的能量補(bǔ)償  12.4 單信道光孤子系統(tǒng)  12.5 多信道光孤子系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 光纖與光纜1.7 光纜單根的光纖，即使是涂上三層被覆層的光纖軟線，其強(qiáng)度也是很低的，不能用于室外敷設(shè)。在光通信中，室外所架的干線都是由若干根光纖和加強(qiáng)筋、護(hù)套等組成的光纜。在光纜的設(shè)計(jì)、制造中，應(yīng)保證光纖傳輸特性、防潮性能的優(yōu)良、穩(wěn)定和可靠，保證光纜具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和環(huán)境溫度性能，并要有盡可能低的價(jià)格和盡可能長的壽命。1.7.1 光纜的基本結(jié)構(gòu)光纜是由光纖、導(dǎo)電線芯、加強(qiáng)筋和護(hù)套等部分組成。一根光纜中纖芯的數(shù)量根據(jù)實(shí)際的需要來決定，可以有1～144根不等（國外已經(jīng)研制出了4000芯的用戶光纜），每根光纖放在不同的位置，具有不同的顏色，便于熔結(jié)時(shí)識(shí)別。導(dǎo)電線芯是用來進(jìn)行遙遠(yuǎn)供電、遙測、遙控和通訊聯(lián)絡(luò)的，導(dǎo)電線芯的根數(shù)、橫截面積等也根據(jù)實(shí)際需要來確定。加強(qiáng)筋是為了加大光纜抗拉、耐沖擊的能力，以承受光纜在施工和使用過程中產(chǎn)生的拉伸負(fù)荷。對(duì)加強(qiáng)筋的基本要求：一是要有足夠的抗拉能力；二是要有較小的線脹系數(shù)，以減少溫度變化對(duì)光纜傳輸性能的影響；三是具有較好的可彎曲性，便于施工和敷設(shè)。一般采用鋼絲作為加強(qiáng)材料，在雷擊嚴(yán)重地區(qū)應(yīng)采用芳綸纖維、纖維增強(qiáng)塑料棒（FRP棒）或高強(qiáng)度玻璃纖維等非導(dǎo)電材料。光纜護(hù)套的基本作用與電纜相同，也是為了保護(hù)纖芯不受外界的傷害。光纜護(hù)套的材料要能經(jīng)受日曬雨淋，不致因紫外線的照射而龜裂；要具有一定的抗拉、抗彎能力，能經(jīng)受施工時(shí)的磨損和使用過程中的化學(xué)腐蝕。室內(nèi)光纜可以用聚氯乙烯（PVC）護(hù)套，室外光纜可用聚乙烯（PE）護(hù)套。要求阻燃時(shí)，可用阻燃聚乙烯、阻燃聚醋酸乙烯脂、阻燃聚胺脂、阻燃聚氯乙烯等。在濕熱地區(qū)、鼠害嚴(yán)重地區(qū)和海底，應(yīng)采用鎧裝光纜。潮氣和水的滲透會(huì)使光纖強(qiáng)度和壽命受到損害，水在松套管內(nèi)流動(dòng)、結(jié)冰，會(huì)引起光纖微彎損耗，故在制造光纜時(shí)一定要注意密封，可填充光纜密封膠或一些遇水即膨脹的顆?；驇ё拥取＞勐纫蚁┳o(hù)套適合于架空或管道敷設(shè)，雙鋼帶繞包鎧裝和縱包搭接皺紋復(fù)合鋼帶鎧裝適用于直埋式敷設(shè)，鋼絲鎧裝和鉛包適用于水下敷設(shè)。為了減少光纖的微彎損耗，在光纜的塑料護(hù)套內(nèi)都填充有油膏，以減少外力對(duì)光纖內(nèi)部性能的影響。

編輯推薦

《光纖傳輸與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》由中國廣播電視出版社出版。

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