光纖通信（第四版）（英文版）

《光纖通信（第四版）（英文版）》是2011年電子工業出版社出版的圖書，作者是格爾德凱澤。

基本介紹

• 中文名：光纖通信（第四版）（英文版）
• 作者：格爾德·凱澤
• 譯者：Gerd Keiser
• 出版時間：2011年08月01日
• 出版社：電子工業出版社
• 頁數：680 頁
• ISBN：9787121140815
• 定價：75 元
• 開本：16 開

圖書內容

本書系統地介紹了光纖通信的各方面知識。全書共14章，內容涵蓋光纖傳輸原理和傳輸特性，半導體光源和光檢測器的工作原理與工作特性，數字光纖通信系統和模擬光纖通信系統，光放大器的工作原理和性能，WDM系統原理與器件，光網路與光交換，光纖通信系統的性能測量及管理。與前一版相比，新增了光纖的非線性效應、光子晶體光纖、高速通信中的前向糾錯、光載無線通信（ROF）及光纜鋪設等新內容。

本書適合作為通信工程及相關專業高年級本科生、研究生的光纖通信課程的雙語教學教材，對於本領域從事設備設計製造、系統運營管理的工程技術人員也是一本很好的參考書。

目 錄

第1章 光纖通信概述1

1.1 光通信的發展動因2

1.1.1 光網路的發展歷程2

1.1.2 光纖的優勢5

1.2 光譜帶5

1.2.1 電磁能量5

1.2.2 低損耗視窗和頻段8

1.3 分貝單位9

1.4 網路信息速率12

1.4.1 電信信號的復用12

1.4.2 SONET/SDH復用體系13

1.5波分復用概念15

1.6光纖通信系統的關鍵單元15

1.7光纖通信標準19

1.8建模與仿真工具20

1.8.1 仿真工具的特徵20

1.8.2 程式語言21

1.8.3 適於學生使用的程式舉例23

習題23

參考文獻24

第2章 光纖：結構、導波原理及製造27

2.1光的特性27

2.1.1 線偏振28

2.1.2 橢圓偏振和圓偏振31

2.1.3 光的量子特性33

2.2基本的光學定律和定義33

2.2.1 折射率33

2.2.2 反射和衍射34

2.2.3 光偏振器件36

2.2.4 偏振敏感材料38

2.3 光纖模式及結構39

2.3.1 光纖分類40

2.3.2 射線和模式化42

2.3.3 階躍折射率光纖結構43

2.3.4 射線光學表述43

2.3.5 介質平板波導中的波動表述45

2.4 圓波導的模式理論47

2.4.1 模式概述48

2.4.2 關鍵的模式概念匯總49

2.4.3 麥克斯韋方程組*51

2.4.4 波導方程*52

2.4.5 階躍折射率光纖中的波方程*54

2.4.6 模式方程*55

2.4.7 階躍折射率光纖中的模式*57

2.4.8 線偏振模*60

2.4.9 階躍折射率光纖中的功率流*63

2.5單模光纖65

2.5.1 結構65

2.5.2 模場直徑65

2.5.3 單模光纖中的傳播模67

2.6漸變折射率光纖結構68

2.7光纖材料70

2.7.1 玻璃光纖70

2.7.2 有源玻璃光纖71

2.7.3 塑膠光纖71

2.8光子晶體光纖72

2.8.1 折射率導引PCF72

2.8.2 光子帶隙光纖73

2.9光纖的製造74

2.9.1 外部氣相氧化法75

2.9.2 氣相軸向沉積法75

2.9.3 改進的化學氣相沉積法76

2.9.4 等離子催化化學氣相沉積法76

2.9.5 光子晶體光纖的製備77

2.10光纖的機械性能78

2.11光纜82

2.11.1 光纜結構83

2.11.2 室內光纜設計84

2.11.3 戶外光纜86

2.12光纜鋪設方法87

2.12.1 直埋鋪設87

2.12.2 管道中的光纜拖曳88

2.12.3 光纜噴射鋪設89

2.12.4 陸地鋪設90

2.12.5 水下鋪設91

2.12.6 行業鋪設標準92

習題93

參考文獻96

第3章 損耗和色散102

3.1損耗102

3.1.1 損耗單位103

3.1.2 吸收104

3.1.3 散射損耗108

3.1.4 彎曲損耗111

3.1.5 纖芯和包層損耗113

3.2 光纖中的信號畸變114

3.2.1 色散綜述114

3.2.2 模式延遲116

3.2.3 色散因素118

3.2.4 群延遲119

3.2.5 材料色散121

3.2.6 波導色散123

3.2.7 單模光纖的色散124

3.2.8 偏振模色散126

3.3單模光纖性能128

3.3.1 折射率剖面128

3.3.2 截止波長130

3.3.3 色散計算132

3.3.4 模場直徑135

3.3.5 彎曲損耗135

3.4國際標準138

3.4.1 G.651.1建議138

3.4.2 G.652建議138

3.4.3 G.653建議141

3.4.4 G.654建議141

3.4.5 G.655建議141

3.4.6 G.656建議141

3.4.7 G.657建議142

3.5特殊光纖142習題145

參考文獻147

第4章 光源151

4.1半導體物理專題152

4.1.1 能帶152

4.1.2 本徵材料和非本徵材料154

4.1.3 pn結156

4.1.4 直接帶隙和間接帶隙157

4.1.5 半導體器件製作158

4.2發光二極體（LED）158

4.2.1 LED的結構158

4.2.2 光源材料161

4.2.3 量子效率和LED發射功率165

4.2.4 LED的調製特性168

4.3半導體雷射器170

4.3.1 半導體雷射器的模式和閾值條件171

4.3.2 半導體雷射器的速率方程177

4.3.3 外量子效率178

4.3.4 諧振頻率179

4.3.5 半導體雷射器結構和輻射方向圖180

4.3.6 單模雷射器185

4.3.7 半導體雷射器的調製特性189

4.3.8 雷射器線寬190

4.3.9 外調製191

4.3.10 溫度影響193

4.4線路編碼195

4.4.1 非歸零和歸零信號格式195

4.4.2 分組碼196

4.5光源的線性特性196

4.6可靠性考慮198

4.7單片封裝光傳送機202

習題204

參考文獻208

第5章 光功率發射和耦合211

5.1光源至光纖的功率發射212

5.1.1 光源的輸出方向圖212

5.1.2 功率耦合計算213

5.1.3 發射功率與波長的關係216

5.1.4 穩態數值孔徑217

5.2 改善耦合的透鏡結構218

5.2.1 非成像微球219

5.2.2 半導體雷射器與光纖的耦合220

5.3光纖與光纖的連線221

5.3.1 機械對準誤差223

5.3.2 光纖相關損耗229

5.3.3 光纖端面製備230

5.4LED與單模光纖的耦合231

5.5光纖接頭232

5.5.1 連線方法233

5.5.2 單模光纖的連線234

5.6光纖連線器235

5.6.1 連線器的類型235

5.6.2 單模光纖連線器239

5.6.3 連線器回波衰減240

習題242

參考文獻244

第6章 光檢測器248

6.1光電二極體的物理原理249

6.1.1 pin光電二極體249

6.1.2 雪崩光電二極體253

6.2光檢測器噪聲257

6.2.1 噪聲源257

6.2.2 信噪比261

6.2.3 噪聲等效功率262

6.3檢測器回響時間263

6.3.1 耗盡層光電流263

6.3.2 回響時間264

6.3.3 雙異質結光電二極體267

6.4雪崩倍增噪聲267

6.5InGaAs APD結構270

6.6溫度對雪崩增益的影響270

6.7光檢測器比較272

習題273

參考文獻275

第7章 光接收機277