中國科學院電子信息與通信系列規劃教材：光纖通信系統

《中國科學院電子信息與通信系列規劃教材：光纖通信系統》分信號發射源、傳輸和接收三部分闡述光纖通信系統的構成及工作機理，並在此基礎上，進一步介紹了光纖通信系統的設計方法和各種支持高速、長距離、大容量光纖通信的新技術。

基本介紹

• 書名：中國科學院電子信息與通信系列規劃教材：光纖通信系統
• 作者：延鳳平，裴麗
• ISBN：9787030172938
• 類別：科技
• 頁數：242
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：2006-08-01
• 裝幀：平裝
• 版次：1

內容簡介

全書由12章組成，內容包括光纖通信系統的起源和發展階段，光纖的基本理論及傳輸特性，光源及調製，光探測器及光接收機噪聲分析，接收機靈敏度分析，光纖通信系統設計，光無源器件，光放大器，光網路及光纖測量等。　《中國科學院電子信息與通信系列規劃教材：光纖通信系統》可作為高等院校通信工程及相關專業本科生的教材，也可供相關專業的工程技術人員參考。

目錄

叢書序

前言

第1章　引言

1.1光通信的歷史回顧

1.1.1光通信器件的發展

1.1.2光纖通信系統的演進

1.2準同步數字型系與同步數字型系

1.2.1復接與分****r/>1.2.2準同步數字型系

1.2.3同步數字型系

1.2.4lO.92Tbit/s系統

1.3數字光纖通信系統的組成

1.3.1光發射機

1.3.2傳輸光纖

1.3.3光接收機

1.4光纖通信系統的特點

習題

第2章　光纖

2.1Maxwell方程組及邊界條件

2.2介質平板波導中的模式理論

2.2.1模式的一般概念

2.2.2雷射在平板波導中的傳輸特性

2.3光纖的結構

2.3.1光纖的物理結構

2.3.2折射率分布

2.4光纖中的模式理論

2.4.1模式的一般描述

2.4.2階躍型折射率分布光纖中的波導方程

2.4.3階躍型折射率分布光纖中的模式

2.4.4線偏振模式理論

2.5單模光纖

2.5.1模場直徑

2.5.2單模光纖中的傳輸模式

2.6新型特種光纖

2.6.1各種稀土摻雜光纖

2.6.2光子晶體光纖

2.6.3其他介質光纖

2.7光纖製造

2.7.1預製棒製作

2.7.2拉絲

2.7.3新型低損耗光纖製造技術

2.8光纖的機械性能

2.9光纜

習題

第3章　光纖的傳輸特性

3.1光纖的損耗

3.1.1損耗產生的機理

3.1.2光纖的損耗譜表述

3.2光纖的色散

3.2.1色散的一般描述

3.2.2群時延

3.2.3模式色散

3.2.4材料色散

3.2.5波導色散

3.2.6偏振模色散

3.2.7單模光纖中脈衝展寬的一般描述

3.2.8光纖色散管理與色散補償

3.3光纖的非線性

3.3.1非線性的產生機理

3.3.2自相位調製

3.3.3交叉相位調製

3.3.4四波混頻

3.3.5受激散射

習題

第4章　光源

4.1雷射的特性及基本光學規律

4.1.1雷射產生的基本條件

4.1I2雷射的基本特徵

4.1.3Snell定律

4.2半導體物理基礎

4.2.1能帶

4.2.2本徵及摻雜材料

4.2.3載流子及PN結

4.3發光二極體

4。3。1發光二極體結構及工作機理

4.3.2伏安特性

4.3.3量子效率

4.3.4發光二極體的調製

4.4雷射二極體

4.4.1雷射二極體結構及工作機理

4.4.2伏安特性及閾值條件

4.4.3外量子效率

4.4.4諧振頻率選擇

4.4.5雷射二極體結構

4.4.6溫度效應

4.5半導體雷射器

4.5.1窄線寬半導體雷射器

4.5.2面發射雷射器

4.6光纖雷射器

4.6.1工作機理

4.6.2特點

4.6.3光纖雷射器構成及其套用

習題

第5章　功率的注入與耦合

5.1晶片到光纖的功率注入

5.1.1光源輸出模式

5.1.2功率耦合計算

5.2用於改善耦合的透鏡結構

5.2.1球面結構

5.2.2雷射二極體到光纖的耦合

5.3光纖到光纖的耦合

5.3.1機械失配

5.3.2光纖相對數值孔徑失配

5.3.3光纖端面處理

5.4光纖接續

5.4.1接續技術

5.4.2單模光纖的接續

5.5光纖連線器

5.5.1連線器分類

5.5.2連線器的回波損耗與插入損耗

習題

第6章　光電探測器

6.1光電二極體的物理特性

6.1.1PD的工作機理

6.1.2PIN光電探測器

6.1.3雪崩光電探測器

6.2光電探測器噪聲

6.2.1噪聲源

6.2.2信噪比

6.3探測器回響時間

6.3.1耗盡層光電流特徵

6.3.2回響時間

6.4雪崩增益的溫度效應及倍增噪聲

6.5光電探測器的比較

6.5.1光電池

6.5.2光電三極體

6.5.3光電二極體與光電三極體的主要差別

6.5.4光電倍增管

6.5.5電荷耦合陣列探測器

習題

第7章　光接收機

7.1光接收機的基本構成

7.1.1光接收機結構

7.1.2誤差源

7.1.3數位訊號傳輸系統構成

7.2前置放大器

7.3數字接收機特徵

7.3.1誤差機率

7.3.2量子極限

7.4數字接收機的靈敏度

7.4.1接收機噪聲

7.4.2散粒噪聲

7.4.3靈敏度計算

7.5模擬接收機

習題

第8章　光纖通信系統設計

8.1點對點鏈路的設計

8.1.1功率預算

8.1.2上升時間預算

8.1.3色散預算

8.1.4系統的功率代價

8.2信道編碼及線路碼型

8.2.1非歸零碼

8.2.2歸零碼

8.2.3啁瞅歸零碼

8.2.4載波抑制歸零碼

8.2.5擾碼

8.2.6線路碼型

8.3前向糾錯技術

8.3.1FEC碼的構成

8.3.2編碼增益和淨編碼增益

8.3.3FEC誤碼糾錯能力

8.3.4FEC的套用

8.3.5超強FEC

習題

第9章　光無源器件

9.1光調製器

9.1.1基本概念

9.1.2電介質光調製器

9.1.3EA調製器

9.2光復用解復用器

9.2.1波分復用/解復用器

9.2.2復用器/解復用器的串擾

9.2.3時分復用/解復用器

習題

第lO章　光放大器

10.1基本概念

10.1.1增益係數

10.1.2增益與頻寬

10.1.3放大器噪聲

10.2摻鉺光纖放大器

10.2.1增益譜

10.2.2放大器增益

10.2.3放大器噪聲

10.3調製不穩定性

10.3.1分布放大

10.3.2周期性集總放大

10.3.3噪聲放大

10.4拉曼光纖放大器

10.4.1光纖拉曼放大器的工作原理

10.4.2光纖中的受激拉曼散射

10.4.3光纖拉曼放大器特點

10.4.4光纖拉曼放大器的分類

10.4.5增益特性

10.4.6光纖拉曼放大器噪聲特性

10.4.7寬頻增益平坦拉曼光放大器設計的一般方法

10.4.8多波長泵浦拉曼光放大器的設計

10.5半導體光放大器

10.5.1信號放大特性

10.5.2行波光放大器的噪聲特性

10.5.3信道間的串擾

習題

第11章　光網路

11.1基本光網路

11.1.1網路拓撲結構

11.1.2無源線形匯流排網路的性能

11.1.3星形結構網路的性能

11.2SONET/SDH

11.2.1傳輸格式及速率

11.2.2光接口

11.2.3SONET/SDH環

11.2.4SONET/SDH網路

11.3波長路由網路

11.3.1光上下話路復用

11.3.2光交叉連線

11.3.3波長變換器的性能評價

11.4wDM+EDFA系統的性能

11.4.1鏈路頻寬

11.4.2用於特殊誤碼率的光功率要求

11.4.3通道間串擾

11.5光碼分多址OCDMA技術

11.6全光包交換技術

11.6.1光包交換的網路結構

11.6.2OPS的節點結構

11.6.3OPS在城域網中的套用

11.7光突發交換

11.7.1OBS網路結構

11.7.2OBS協定

11.7.3OBS的特點

習題

第12章　光纖測量

12.1衰減測量

12.1.1截斷技術

12.1.2插入損耗方法

12.1.3背向散射法

12.2色散測量

12.2.1模間色散

12.2.2時域模間色散測量

12.2.3頻域模間色散測量

12.2.4色度色散

12.2.5偏振模色散

12.3OTDR的套用

12.3.1衰減測量

12.3.2光纖故障位置判定

12.4眼圖分析

12.5光譜分析儀的套用

12.5.1光源的性能評價

12.5.2EDFA增益及噪聲圖測試

習題

參考文獻