光纖通信

第1章 概論 1
1.1 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 1
1.1.1 探索時期的光通信 1
1.1.2 現(xiàn)代光纖通信 2
1.1.3 國內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀 3
1.2 光纖通信的優(yōu)點和應(yīng)用 4
1.2.1 光通信與電通信 4
1.2.2 光纖通信的優(yōu)點 5
1.2.3 光纖通信的應(yīng)用 7
1.3 光纖通信系統(tǒng)的基本組成 8
1.3.1 發(fā)射和接收 8
1.3.2 基本光纖傳輸系統(tǒng) 9
1.3.3 數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng) 11
習題與思考題 12
第2章 光纖和光纜 13
2.1 光纖結(jié)構(gòu)和類型 13
2.1.1 光纖結(jié)構(gòu) 13
2.1.2 光纖類型 13
2.2 光纖傳輸原理 15
2.2.1 幾何光學方法 15
2.2.2 光纖傳輸?shù)牟▌永碚?19
2.3 光纖傳輸特性 25
2.3.1 光纖色散 26
2.3.2 光纖損耗 31
2.3.3 光纖標準和應(yīng)用 33
2.4 光纜 35
2.4.1 光纜基本要求 35
2.4.2 光纜結(jié)構(gòu)和類型 36
2.4.3 光纜特性 38
2.5 光纖特性測量方法 38
2.5.1 損耗測量 39
2.5.2 帶寬測量 41
2.5.3 色散測量 42
2.5.4 截止波長測量 43
習題與思考題 44
第3章 通信用光器件 46
3.1 光源 46
3.1.1 半導體激光器工作原理和基本結(jié)構(gòu) 46
3.1.2 半導體激光器的主要特性 50
3.1.3 分布反饋激光器 54
3.1.4 發(fā)光二極管 55
3.1.5 半導體光源一般性能和應(yīng)用 56
3.2 光檢測器 58
3.2.1 光電二極管工作原理 58
3.2.2 PIN光電二極管 59
3.2.3 雪崩光電二極管 APD 62
3.2.4 光電二極管一般性能和應(yīng)用 64
3.3 光無源器件 65
3.3.1 連接器和接頭 65
3.3.2 光耦合器 66
3.3.3 光隔離器和光環(huán)行器 70
3.3.4 光調(diào)制器 71
3.3.5 光開關(guān) 72
習題與思考題 73
第4章 光端機 75
4.1 光發(fā)射機 75
4.1.1 光發(fā)射機基本組成 75
4.1.2 調(diào)制特性 76
4.1.3 調(diào)制電路和自動功率控制 78
4.1.4 溫度特性和自動溫度控制 79
4.2 光接收機 81
4.2.1 光接收機基本組成 82
4.2.2 噪聲特性 83
4.2.3 誤碼率 84
4.2.4 靈敏度 86
4.2.5 自動增益控制和動態(tài)范圍 89
4.3 線路編碼 89
4.3.1 擾碼 90
4.3.2 mBnB碼 90
4.3.3 插入碼 94
習題與思考題 96
第5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 97
5.1 兩種傳輸體制 97
5.1.1 準同步數(shù)字系列PDH 97
5.1.2 同步數(shù)字系列SDH 98
5.2 系統(tǒng)的性能指標 104
5.2.1 參考模型 104
5.2.2 系統(tǒng)的主要性能指標 105
5.2.3 可靠性 109
5.3 系統(tǒng)的設(shè)計 110
5.3.1 中繼距離受損耗的限制 111
5.3.2 中繼距離受色散 帶寬 的限制 112
5.3.3 中繼距離和傳輸速率 114
習題與思考題 116
第6章 模擬光纖通信系統(tǒng) 117
6.1 調(diào)制方式 117
6.1.1 模擬基帶直接光強調(diào)制 117
6.1.2 模擬間接光強調(diào)制 117
6.1.3 頻分復用光強調(diào)制 118
6.2 模擬基帶直接光強調(diào)制光纖傳輸系統(tǒng) 119
6.2.1 特性參數(shù) 119
6.2.2 光端機 123
6.2.3 系統(tǒng)性能 124
6.3 副載波復用光纖傳輸系統(tǒng) 126
6.3.1 特性參數(shù) 126
6.3.2 光端機 133
6.3.3 光鏈路性能 136
習題與思考題 136
第7章 光纖通信新技術(shù) 138
7.1 光纖放大器 138
7.1.1 摻鉺光纖放大器工作原理 138
7.1.2 摻鉺光纖放大器的構(gòu)成和特性 139
7.1.3 摻鉺光纖放大器的優(yōu)點和應(yīng)用 141
7.2 光波分復用技術(shù) 142
7.2.1 光波分復用原理 142
7.2.2 WDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 145
7.2.3 WDM技術(shù)的主要特點 146
7.2.4 光濾波器與光波分復用器 147
7.3 光交換技術(shù) 159
7.3.1 空分光交換 159
7.3.2 時分光交換 160
7.3.3 波分光交換 161
7.4 光孤子通信 161
7.4.1 光孤子的形成 162
7.4.2 光孤子通信系統(tǒng)的構(gòu)成和性能 164
7.5 相干光通信技術(shù) 165
7.5.1 相干檢測原理 166 7.5.2 調(diào)制與解調(diào) 167
7.5.3 誤碼率和接收靈敏度 169
7.5.4 相干光系統(tǒng)的優(yōu)點和關(guān)鍵技術(shù) 172
7.6 光時分復用技術(shù) 172
7.7 波長變換技術(shù) 174
習題與思考題 174
第8章 光纖通信網(wǎng)絡(luò) 176
8.1 通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢 176
8.2 SDH傳送網(wǎng) 177
8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu) 177
8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓撲 179
8.2.3 自愈網(wǎng) 181
8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò) 184
8.3.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 184
8.3.2 光分插復用器 186
8.3.3 光交叉連接器 189
8.3.4 WDM光網(wǎng)絡(luò)示例 191
8.4 光接入網(wǎng) 192
8.4.1 光接入網(wǎng)概述 192
8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò) 194
8.4.3 有源光網(wǎng)絡(luò) 198
8.4.4 光纖同軸電纜混合網(wǎng) 198
附錄A SDH系統(tǒng)光接口標準 201
附錄B PDH系統(tǒng)光線路設(shè)備的實例 206
附錄C VSBAM/SCM系統(tǒng)光鏈路性能實例 207
參考文獻 210