光纖通信（第4版）

目錄
第1章光纖通信基礎(chǔ)
11光纖通信發(fā)展史
111光通信發(fā)展史
112高速光纖通信系統(tǒng)進(jìn)展
113通信網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)
114ITU-T 光傳輸網(wǎng)（OTN）最新進(jìn)展
12光的基礎(chǔ)
121光的本質(zhì)——波動(dòng)性和光子性
122均勻介質(zhì)中的光——光是電磁波
123相速度和折射率
124群速度和群折射率
13光的傳播特性
131光的反射、折射和全反射——光纖波導(dǎo)傳輸光的基礎(chǔ)
132抗反射膜、電介質(zhì)鏡和光子晶體
133光的諧振——激光器和濾波器基礎(chǔ)
134光的干涉和衍射——激光器和濾波器基礎(chǔ)
135光的偏振——偏振復(fù)用基礎(chǔ)
136光在各向異性晶體中的傳輸——雙折射器件及LiNbO3調(diào)制器基礎(chǔ)
137非線性光學(xué)效應(yīng)——FWM、SRS和SBS基礎(chǔ)
138TE、TM和HE
14能帶理論及光吸收理論
141能帶理論——光探測(cè)器、激光器及EDFA基礎(chǔ)
142半導(dǎo)體對(duì)光的吸收
第2章光纖和光纜
21光纖結(jié)構(gòu)和類型
211多模光纖
212單模光纖
213超低損耗光纖
214光纖制造工藝
215光子晶體光纖
22光纖傳輸原理
221光線理論分析傳輸條件——全反射和相干
222光線理論分析光纖傳輸模式
223導(dǎo)波理論分析光纖傳輸模式
224單模光纖的基本特性
23光纖傳輸特性
231衰減
232色散
233比特率
234帶寬
235光纖非線性光學(xué)效應(yīng)
24單模光纖分類及應(yīng)用
241改變光纖結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)不同光纖
242G652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖
243G653色散位移光纖
244G654截止波長(zhǎng)位移光纖
245G655非零色散位移光纖
246G656寬帶非零色散位移光纖
247G657接入網(wǎng)用光纖
248正、負(fù)色散單模光纖和色散補(bǔ)償光纖
25光纖的選擇
251一般光纖的選擇
252超低損耗光纖的選擇
26光纜
261對(duì)光纜的基本要求
262光纜結(jié)構(gòu)和類型
263海底光纜分類及性能
264海底光纜選擇注意事項(xiàng)
第3章光纖通信器件
31光連接器
311連接損耗
312光連接器的結(jié)構(gòu)和特性
313光接頭
314連接方法的比較
32光纖耦合器
321方向耦合器
322熔拉雙錐星形耦合器
33可調(diào)諧光濾波器
331法布里-珀羅（F-P）濾波器
332馬赫-曾德爾（M-Z）干涉濾波器
333布拉格光柵及光柵濾波器
334聲光效應(yīng)及聲光濾波器
335可調(diào)諧光濾波器性能比較
34波分復(fù)用/解復(fù)用器
341光柵型解復(fù)用器
342光干涉型波分復(fù)用/解復(fù)用器
343介質(zhì)薄膜型解復(fù)用器
35光調(diào)制器
351電光效應(yīng)和電光調(diào)制器
352電吸收調(diào)制器（EAM）
353DQPSK光調(diào)制器
354聲光調(diào)制器
36光開關(guān)
361微機(jī)械光開關(guān)
362電光開關(guān)
363熱電效應(yīng)及熱光開關(guān)（TOS）
364磁光效應(yīng)和磁光開關(guān)
365聲光開關(guān)
37光隔離器和光環(huán)形器
371磁光塊狀光隔離器
372磁光波導(dǎo)光隔離器
373光環(huán)行器
38陣列波導(dǎo)光柵（AWG）工作原理及器件
381AWG星形耦合器
382AWG工作原理
383AWG復(fù)用/解復(fù)用器
384AWG濾波器及路由器
39光分插復(fù)用器（OADM）
391一般概念
392AWG光分插復(fù)用器
393可重構(gòu)光分插復(fù)用器（ROADM）
394波長(zhǎng)選擇交換（WSS）ROADM
310波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
3101光電再生型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
3102半導(dǎo)體光放大器（SOA）非線性介質(zhì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
3103非線性光纖介質(zhì)四波混頻波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
3104氮化硅波導(dǎo)交叉相位調(diào)制（XPM）波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換
311雙折射器件——偏振復(fù)用相干檢測(cè)器件
3111相位延遲和補(bǔ)償器件
3112起偏器和檢偏器
第4章光源及其調(diào)制
41概述
42激光器機(jī)理
421發(fā)光機(jī)理
422受激發(fā)射條件
423光增益
424激光器起振的閾值條件
425激光器起振的相位條件
43半導(dǎo)體激光器
431異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器
432量子限制激光器
433單縱橫（SLM）激光器
44波長(zhǎng)可調(diào)激光器
441耦合腔型波長(zhǎng)可調(diào)激光器
442陣列SOA集成光柵腔體型波長(zhǎng)可調(diào)激光器
443調(diào)諧光柵腔（TGC）PIC型波長(zhǎng)可調(diào)激光器
45陣列波導(dǎo)光柵光源
451AWG多頻激光器
452AWG用于多波長(zhǎng)光源
453AWG用于無(wú)色光網(wǎng)絡(luò)單元WDM-PON系統(tǒng)
454AWG用于光正交頻分復(fù)用（O-OFDM）信號(hào)產(chǎn)生
46其他激光器
461垂直腔表面發(fā)射激光器
462光纖激光器
47半導(dǎo)體激光器的特性
471基本特性
472模式特性
473調(diào)制響應(yīng)
474相對(duì)強(qiáng)度噪聲
48先進(jìn)的光調(diào)制技術(shù)
481光調(diào)制技術(shù)原理
482光調(diào)制技術(shù)分類
483差分相移鍵控（DPSK）
484差分正交相移鍵控（DQPSK）
485數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）正交幅度調(diào)制（QAM）
486光數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（ODAC）正交幅度調(diào)制（QAM）
487香農(nóng)限制和光調(diào)制技術(shù)比較
第5章光探測(cè)及接收
51光探測(cè)原理
52光探測(cè)器
521PIN光敏二極管
522雪崩光敏二極管
523響應(yīng)帶寬
524新型APD結(jié)構(gòu)
525金屬-半導(dǎo)體-金屬光探測(cè)器（MSM-PD）
526單行載流子光探測(cè)器（UTC-PD）
527波導(dǎo)光探測(cè)器（WG-PD）
53數(shù)字光接收機(jī)
531光電轉(zhuǎn)換和前置放大器
532線性放大器
533數(shù)據(jù)恢復(fù)電路
54光接收機(jī)信噪比（SNR）
541噪聲機(jī)理
542PIN光接收機(jī)SNR
543APD光接收機(jī)SNR
544光信噪比（OSNR）和信噪比（SNR）的關(guān)系
55比特誤碼率、Q參數(shù)和SNR
551比特誤碼率和Q參數(shù)
552比特誤碼率和Q參數(shù)、SNR的關(guān)系
553光探測(cè)器的量子限制
56光功率代價(jià)
561光發(fā)送機(jī)消光比不為零引入的光功率代價(jià)
562激光器強(qiáng)度噪聲引入的光功率代價(jià)
563定時(shí)抖動(dòng)引起的光功率代價(jià)
57光接收機(jī)
571光接收機(jī)性能
572單行載流子（UTC）光接收機(jī)
573AWG多信道光接收機(jī)
574107Gbit/s 光接收機(jī)系統(tǒng)
575單片集成相干接收芯片
第6章光放大器
61光放大器基礎(chǔ)
611增益頻譜和帶寬
612增益飽和
613光放大器噪聲
614光放大器應(yīng)用
62半導(dǎo)體光放大器
621半導(dǎo)體光放大器設(shè)計(jì)
622半導(dǎo)體光放大器特性
623半導(dǎo)體光放大器應(yīng)用
63光纖拉曼放大器
631光纖拉曼放大器工作原理
632拉曼增益
633光纖拉曼放大器放大倍數(shù)和增益飽和
634光纖拉曼放大器多波長(zhǎng)泵浦增益帶寬
635光纖拉曼放大器等效開關(guān)增益和有效噪聲指數(shù)
636短波長(zhǎng)信號(hào)光功率向長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)光轉(zhuǎn)移
637光纖拉曼放大器對(duì)系統(tǒng)性能的影響
638光纖拉曼放大器應(yīng)用
64摻鉺光纖放大器
641摻鉺光纖和EDFA的構(gòu)成
642EDFA工作原理及特性
643EDFA應(yīng)用
644L波段EDFA及C+L波段EDFA
65光放大器在系統(tǒng)中的應(yīng)用
651光放大器級(jí)聯(lián)
652混合使用光纖拉曼放大器和EDFA
第7章光纖通信系統(tǒng)
71調(diào)制編碼和復(fù)用
711光調(diào)制——改變載波幅度、頻率或相位
712脈沖編碼——將模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)
713信道復(fù)用——擴(kuò)大信道容量，充分利用光纖帶寬
72電復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
721電頻分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
722微波副載波復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
723典型的FDM光纖通信系統(tǒng)——光纖/電纜混合（HFC）網(wǎng)絡(luò)
724電時(shí)分復(fù)用及其典型應(yīng)用——SDH光纖傳輸系統(tǒng)
73正交頻分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
731正交頻分復(fù)用（OFDM）的基本原理
732傅里葉變換實(shí)現(xiàn)OFDM調(diào)制和解調(diào)
733光正交頻分復(fù)用（O-OFDM）的基本原理
734強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)OFDM光纖傳輸系統(tǒng)
735偏振復(fù)用/相干檢測(cè)OFDM光纖傳輸系統(tǒng)
736無(wú)傅里葉變換全光OFDM系統(tǒng)
737OFDM信號(hào)光纖傳輸用于4G/5G移動(dòng)通信
738OFDM信號(hào)光纖傳輸用于高速鐵路無(wú)線系統(tǒng)
739OFDM光纖傳輸系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
74光復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
741波分復(fù)用（WDM）光纖傳輸系統(tǒng)
742偏振復(fù)用（PM）光纖傳輸系統(tǒng)
75相干光波通信系統(tǒng)
751相干檢測(cè)——零差檢測(cè)、外差檢測(cè)
752相干檢測(cè)信噪比（SNR）
753相干解調(diào)方式——外差同步解調(diào)、外差異步（延遲）解調(diào)
754相干系統(tǒng)光調(diào)制
755相位噪聲和相位分集接收
756強(qiáng)度噪聲和平衡混頻接收
757極化分集接收
第8章高速光纖通信
81前向糾錯(cuò)
811前向糾錯(cuò)技術(shù)概述
812ITU-T 前向糾錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方法
82數(shù)字信號(hào)處理（DSP）
821DSP在高比特率光纖通信系統(tǒng)中的作用
822數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
823100Gbit/s系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理器
824400Gbit/s系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理器
83增益均衡
831增益均衡概述
832無(wú)源均衡器
833有源斜率均衡器
84奈奎斯特脈沖整形及其系統(tǒng)
841奈奎斯特脈沖整形概念
842奈奎斯特光發(fā)送機(jī)/光接收機(jī)及其系統(tǒng)
85100Gbit/s超長(zhǎng)距離DWDM