光纖通信（張寶富）

第1章 概述
1.1 光通信的基本概念
1.1.1 光波的電磁頻譜
1.1.2 激光器產(chǎn)生的理想光載波
1.1.3 大氣光通信
1.1.4 理想的光波傳輸介質(zhì)——光纖
1.2 光纖通信的優(yōu)點
1.3 光纖通信的系統(tǒng)組成
1.4 光纖通信的回顧與展望
1.4.1 長波長激光器
1.4.2 單模光纖
1.4.3 SDH傳輸體制
1.4.4 光放大器
1.4.5 WDM復用技術(shù)
1.4.6 全光網(wǎng)絡
1.5 光波技術(shù)基礎(chǔ)
1.5.1 光的波粒二象性
1.5.2 光與物質(zhì)的相互作用
1.5.3 電介質(zhì)的極化
1.5.4 光波的傳播特性
習題一
第2章 光纖
2.1 光纖與光纜
2.1.1 光纖的結(jié)構(gòu)
2.1.2 光纖的主要成分
2.1.3 光纖的制造工藝簡介
2.1.4 光纜的技術(shù)要求
2.1.5 光纜的結(jié)構(gòu)
2.1.6 常用光纜的典型結(jié)構(gòu)
2.2 光纖的折射率分布
2.3 光在光纖中的幾何傳輸
2.3.1 反射和折射
2.3.2 全反射定律
2.4 光纖的數(shù)值孔徑NA
2.5 光的波動性
2.6 光纖介質(zhì)的特性
2.7 光纖模式
2.7.1 模的概念
2.7.2 多模光纖中的模式數(shù)目
2.7.3 單模光纖的傳播模
2.7.4 偏振模
2.8 光纖的模式色散
2.8.1 模間時延差
2.8.2 模間色散的減少
2.8.3 多模光纖的最大比特率
2.9 單模光纖的波長色散或色度色散
2.9.1 相速
2.9.2 群速
2.9.3 材料色散
2.9.4 波導色散
2.9.5 色散補償
2.10 光纖的損耗
2.10.1 損耗系數(shù)
2.10.2 光纖可用頻譜
2.11 單模光纖
2.11.1 模場直徑
2.11.2 單模光纖的分類及折射率剖面
2.12 光纖的非線性效應
2.12.1 自相位調(diào)制SPM
2.12.2 四波混頻FWM
2.12.3 受激布里淵散射SBS
2.12.4 受激拉曼散射SRS
2.13 光孤子的定性描述
習題二
第3章 光源與光檢測器
3.1 半導體LD的工作原理
3.1.1 光放大
3.1.2 F-P腔半導體激光器
3.2 輸出光功率及光源與光纖的耦合
3.2.1 閾值特性
3.2.2 注入電流(I)與光功率(P)響應特性
3.2.3 光源與光纖的耦合
3.3 LD的輸出光譜
3.3.1 多縱模LD
3.3.2 單縱模LD
3.4 LD的調(diào)制響應
3.5 LD的溫度特性與自動溫度控制（ATC）
3.6 LD的輸出光功率穩(wěn)定性與自動功率控制（APC）
3.7 DFB和DBR激光器
3.8 調(diào)諧激光器
3.8.1 外腔調(diào)諧激光器
3.8.2 雙電極半導體激光器
3.9 其他類型的激光器
3.9.1 垂直腔面發(fā)光激光器（VCSELs）
3.9.2 鎖模激光器
3.9.3 量子阱（QW）激光器
3.9.4 多波長激光器陣列
3.10 激光器組件
3.11 半導體LED
3.11.1 LED的結(jié)構(gòu)
3.11.2 LED的特性
3.12 光檢測器
3.12.1 波長響應
3.12.2 光電轉(zhuǎn)換效率與響應度
3.12.3 響應速度
3.12.4 噪聲
3.13 PIN
3.14 APD
3.14.1 APD的結(jié)構(gòu)
3.14.2 雪崩增益
習題三
第4章 無源光器件
4.1 光纖連接器
4.1.1 光纖連接損耗
4.1.2 光纖連接方法
4.1.3 常用的幾種連接器
4.2 光纖耦合器
4.3 光開關(guān)
4.3.1 光開關(guān)的性能參數(shù)
4.3.2 主要的幾種光開關(guān)
4.4 光纖光柵
4.4.1 光纖光柵的結(jié)構(gòu)
4.4.2 布拉格光纖光柵BFG
4.4.3 長周期光纖光柵LFG
4.5 光濾波器
4.5.1 F-P腔型濾波器
4.5.2 M-Z干涉濾波器
4.5.3 陣列波導光柵(AWG)
4.5.4 聲光可調(diào)濾波器(AOTF)
4.5.5 光纖光柵濾波器
4.6 WDM合波/分波器
4.6.1 多層介質(zhì)薄膜MDTFF
4.6.2 熔錐型
4.6.3 光纖光柵型
4.7 光隔離器與光環(huán)形器
4.8 光鎖相環(huán)與非線性光環(huán)鏡NLOM
習題四
第5章 光放大器
5.1 引言
5.2 摻鉺光纖放大器EDFA
5.2.1 EDFA的放大原理
5.2.2 EDFA的組成結(jié)構(gòu)
5.2.3 EDFA的增益與帶寬
5.2.4 EDFA的噪聲類型
5.3 受激拉曼光纖放大器SRA
5.3.1 SRA的放大原理
5.3.2 SRA的性能與應用
5.4 受激布里淵光纖放大器SBA
5.4.1 SBA的放大原理
5.4.2 SBA的性能與應用
5.5 其他光纖放大器
5.6 半導體光放大器SOA
5.6.1 SOA的放大原理
5.6.2 SOA的性能與應用
5.7 光放大器的應用
5.8 光纖激光器
5.8.1 摻鉺光纖激光器
5.8.2 光纖光柵激光器
5.8.3 光纖受激拉曼和受激布里淵激光器
5.9 光波長變換器
5.9.1 半導體光放大器(SOA)中的交叉增益調(diào)制(XGM)技術(shù)
5.9.2 半導體光放大器中的交叉相位調(diào)制（XPM）技術(shù)
5.9.3 半導體光放大器中的四波混頻(FWM)技術(shù)
習題五
第6章 光發(fā)送機與光接收機
6.1 調(diào)制信號的格式
6.1.1 單極性與雙極性
6.1.2 歸零(RZ)與不歸零(NRZ)
6.1.3 擾碼
6.1.4 線路碼（4B/5B、8B/10B）
6.2 直接調(diào)制IM光發(fā)送機
6.2.1 模擬調(diào)制
6.2.2 數(shù)字調(diào)制
6.3 外調(diào)制
6.3.1 電折射調(diào)制器
6.3.2 M-Z型調(diào)制器
6.3.3 聲光布喇格調(diào)制器
6.3.4 電吸收MQW調(diào)制器
6.3.5 ASK/PSK/FSK方式
6.4 光接收機
6.4.1 理想的數(shù)字光接收機
6.4.2 實際的光接收機
6.4.3 前置放大器噪聲
6.4.4 APD噪聲
6.4.5 光放大器噪聲
6.4.6 誤碼率
6.5 相干接收
習題六
第7章 光纖通信系統(tǒng)及設(shè)計
7.1 模擬光纖傳輸系統(tǒng)概述
7.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成
7.1.2 模擬調(diào)制技術(shù)
7.1.3 主要的噪聲和信噪比
7.2 典型的模擬光纖通信系統(tǒng)
7.2.1 基帶直接強度調(diào)制
7.2.2 多信道傳輸
7.2.3 VSB-AM/FM調(diào)制傳輸
7.2.4 微波SCM多路傳輸
7.3 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)
7.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成
7.3.2 PDH與SDH傳輸體制
7.3.3 誤碼特性和抖動特性
7.4 IM-DD數(shù)字光纖通信系統(tǒng)設(shè)計
7.4.1 總體設(shè)計考慮
7.4.2 設(shè)計方法
7.5 WDM+EDFA數(shù)字光纖鏈路設(shè)計
7.5.1 總體設(shè)計考慮
7.5.2 波長分配與通道間隔
7.5.3 WDM系統(tǒng)設(shè)計與性能
習題七
第8章 SDH與WDM光網(wǎng)絡
8.1 SDH光同步傳送網(wǎng)
8.1.1 SDH的標準光接口
8.1.2 SDH的速率體系
8.1.3 SDH的幀結(jié)構(gòu)
8.1.4 SDH的復用結(jié)構(gòu)與原理
8.1.5 SDH設(shè)備
8.1.6 SDH的傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)與自愈
8.1.7 SDH的網(wǎng)管功能
8.2 WDM光網(wǎng)絡
8.2.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)
8.2.2 WDM廣播選擇網(wǎng)
8.2.3 WDM波長選路網(wǎng)WRN
8.2.4 WRN的選路算法
8.2.5 WDM的網(wǎng)管
8.3 其他類型的光網(wǎng)絡
8.3.1 光纖以太網(wǎng)
8.3.2 無源光網(wǎng)絡PON
8.3.3 HFC混合光纖同軸網(wǎng)
8.3.4 光因特網(wǎng)（IP over WDM）
習題八
第9章 光纖通信常用儀表及測試
9.1 引言
9.2 光纖測試以及光時域反射儀OTDR
9.2.1 光纖測試參數(shù)
9.2.2 光纖損耗和色散測試
9.2.3 光時域反射儀OTDR
9.3 光功率計與光端機的測試
9.3.1 光功率計
9.3.2 光端機的測試
9.4 光纖通信系統(tǒng)測試
9.4.1 誤碼性能及測試
9.4.2 抖動性能及測試
9.5 誤碼測試儀與其他常用儀表
9.6 波長計、光譜分析儀OSA及應用
9.6.1 波長計
9.6.2 光譜分析儀（OSA）及應用
9.7 光衰減器及應用
9.8 網(wǎng)絡分析儀及應用
習題九
參考文獻