光纤通信

第1章　光纤通信概述　1

1．1　光纤通信的发展史　1

1．2　光纤通信的光波波谱　3

1．3　光纤通信系统的组成　4

1．4　光纤通信系统的特点及应用　5

1．4．1　光纤通信的特点　5

1．4．2　光纤通信的应用　6

1．5　光纤通信的发展趋势　6

实践项目与教学情境　8

小结　8

思考题与练习题　8

第2章　光纤和光缆　9

2．1　光纤的结构、分类和标准　9

2．1．1　光纤的结构　9

2．1．2　光纤的分类　10

2．1．3　光纤标准　13

2．2　光纤的导光原理　16

2．3　光纤特性　22

2．3．1　光纤的几何特性　23

2．3．2　光纤的传输特性　25

2．3．3　光纤的机械特性　30

2．3．4　光纤的温度特性　31

2．4　光缆的结构和种类　32

2．4．1　光缆的结构　32

2．4．2　光缆的种类　36

2．4．3　光缆的型号和规格　38

2．4．4　光缆端别与纤序的识别　41

2．5　光纤的熔接　41

2．5．1　光纤熔接机的分类　41

2．5．2　光纤熔接机的工作原理　42

2．5．3　光纤熔接的工作步骤　43

2．5．4　熔接质量评判　44

2．5．5　光纤接续时常见故障的处理　45

2．5．6　熔接机的保养及注意事项　46

2．6　光纤的冷接　47

实践项目与教学情境　50

小结　50

思考题与练习题　51

第3章　通信用光器件　52

3．1　光源　52

3．1．1　激光器的工作原理　53

3．1．2　半导体激光器　57

3．1．3　分布反馈半导体激光器　60

3．1．4　量子阱半导体激光器　61

3．1．5　发光二极管　61

3．1．6　半导体光源的应用　63

3．2　光电检测器　64

3．2．1　光电检测器的工作原理　64

3．2．2　PIN光电二极管　65

3．2．3　雪崩光电二极管　66

3．2．4　光电检测器的特性　67

3．3　无源光器件　69

3．3．1　光纤连接器　69

3．3．2　光衰减器　71

3．3．3　光耦合器　71

3．3．4　光隔离器与光环行器　73

3．3．5　光开关　74

3．3．6　光波长转换器　74

3．3．7　光波分复用器　75

3．3．8　光滤波器　76

3．3．9　光纤光栅　76

3．4　光放大器　77

3．4．1　光放大器的概念与分类　77

3．4．2　EDFA的基本结构与工作原理　78

3．4．3　EDFA的工作特性　80

3．4．4　EDFA的应用　82

实践项目与教学情境　82

小结　82

思考题与练习题　83

第4章　光端机　84

4．1　光发送机　85

4．1．1　光发送机的基本组成　85

4．1．2　光源的调制　87

4．1．3　自动功率控制和温度控制　89

4．1．4　光发送机的主要指标　90

4．2　光接收机　90

4．2．1　光接收机的基本组成　90

4．2．2　光接收机的噪声特性　92

4．2．3　光接收机的主要指标　93

4．3　光中继器　94

实践项目与教学情境　94

小结　94

思考题与练习题　95

第5章　SDH技术　96

5．1　SDH的产生和基本概念　96

5．2　SDH的速率与帧结构　99

5．3　映射原理与同步复用　102

5．3．1　基本复用映射结构　102

5．3．2　基本复用映射步骤　105

5．3．3　映射方法　105

5．3．4　复用方法　110

5．3．5　指针　115

5．4　SDH开销　121

5．4．1　段开销　122

5．4．2　通道开销　124

5．5　SDH传输网　131

5．5．1　SDH传输网的物理拓扑　131

5．5．2　SDH网元　131

5．6　SDH自愈网　134

5．6．1　自愈网的概念　134

5．6．2　线路保护倒换　135

5．6．3　ADM自愈环保护　136

5．6．4　DXC网形网保护　140

5．6．5　各种自愈保护比较　140

5．7　SDH网同步　141

5．7．1　网同步的工作方式　141

5．7．2　SDH网同步结构和同步方式　144

5．7．3　SDH网元的定时　146

5．8　SDH网络管理　148

5．8．1　SDH网管的基本概念　148

5．8．2　SDH网管功能　151

5．9　SDH故障处理与案例分析　152

实践项目与教学情境　153

小结　154

思考题与练习题　154

第6章　WDM系统　156

6．1　WDM技术概述　156

6．1．1　 WDM概述　156

6．1．2　WDM工作方式　158

6．1．3　WDM系统类型　159

6．1．4　WDM系统应用类型　160

6．2　WDM系统结构与设备　162

6．2．1　WDM系统的基本结构　162

6．2．2　WDM系统设备　163

6．2．3　WDM组网与网络保护　165

6．2．4　WDM系统的监控　168

6．2．5　WDM系统的网络管理　169

6．2．6　WDM系统的性能　170

6．3　WDM系统的关键技术　170

6．3．1　光源　170

6．3．2　光电检测器　173

6．3．3　光波长转换器　173

6．3．4　光放大器　173

6．3．5　光复用器和光解复用器　175

6．4　WDM系统规范　176

6．4．1　WDM波分配　176

6．4．2　WDM系统光接口　177

6．5　WDM系统案例分析　180

实践项目与教学情境　181

小结　181

思考题与练习题　182

第7章　光纤通信系统设计　183

7．1　损耗受限系统设计　184

7．2　色散受限系统设计　186

7．3　波分复用系统的设计　188

7．4　应用举例　189

实践项目与教学情境　191

小结　191

思考题与练习题　191

第8章　光纤通信新技术　192

8．1　MSTP技术　192

8．1．1　MSTP概述　192

8．1．2　MSTP的关键技术　194

8．1．3　内嵌RPR的MSTP　201

8．2　ASON技术　202

8．2．1　ASON概述　202

8．2．2　ASON连接类型　205

8．2．3　ASON设备现状及技术应用　206

8．3　OTN技术　207

8．3．1　OTN概述　207

8．3．2　OTN关键技术　208

8．3．3　OTN组网保护　209

8．3．4　OTN功能引入策略　212

8．4　PTN技术　213

8．4．1　PTN概述　213

8．4．2　PTN技术　214

8．4．3　PTN功能　215

8．4．4　PTN应用　216

8．5　光接入技术　216

8．5．1　光接入网的基本概念　216

8．5．2　无源光网络　218

8．5．3　混合光纤同轴网　220

8．6　全光通信网　223

8．6．1　全光网概述　223

8．6．2　全光网的光复用　225

8．6．3　全光网的光交换　227

8．7　相干光通信技术　230

8．8　光孤子通信技术　233

实践项目与教学情境　234

小结　234

思考题与练习题　235

第9章　光纤通信实训　236

9．1　2M塞绳的制作　236

9．1．1　学习目的　236

9．1．2　工具与器材准备　237

9．1．3　具体操作步骤　237

9．2　用背向散射法测量光纤的衰减和光纤的长度　238

9．2．1　学习目的　238

9．2．2　光时域反射仪的原理与使用　238

9．2．3　仪表、工具与器材准备　244

9．2．4　具体操作步骤　244

9．3　光纤通信设备的参观与认识　245

9．3．1　学习目的　245

9．3．2　系统准备　245

9．3．3　具体过程　246

9．4　光端机电性能参数测试　246

9．4．1　学习目的　246

9．4．2　仪表原理与使用　247

9．4．3　测量原理　247

9．4．4　仪表、工具准备　252

9．4．5　具体操作步骤　252

9．5　光端机平均发送光功率和消光比的测试　252

9．5．1　学习目的　252

9．5．2　仪表原理与使用　253

9．5．3　测量原理　254

9．5．4　仪表、工具准备　255

9．5．5　具体操作步骤　255

9．6　光端机接收灵敏度和动态范围的测试　256

9．6．1　学习目的　256

9．6．2　仪表原理与使用　256

9．6．3　测量原理　257

9．6．4　仪表、工具准备　258

9．6．5　具体操作步骤　258

9．7　光纤通信系统误码性能的测试　258

9．7．1　学习目的　259

9．7．2　仪表原理与使用　259

9．7．3　仪表、工具准备　276

9．7．4　测量系统图及具体操作步骤　277

9．8　光纤通信系统抖动性能的测试　277

9．8．1　学习目的　277

9．8．2　测量原理　277

9．8．3　仪表、工具准备　281

9．8．4　具体操作步骤　281

9．9　电路的开放与调度　283

9．9．1　学习目的　283

9．9．2　材料准备　283

9．9．3　具体操作步骤　283

9．10　系统告警与故障处理　284

9．10．1　学习目的　284

9．10．2　常见的告警及故障现象与故障处理　284

9．11　光缆线路维护案例分析　291

小结　295

思考题与练习题　296

本书为“十二五”职业教育国家规划教材。
　　本书对光纤通信做了全面、系统的介绍，内容包括光纤通信系统的组成、光纤和光缆、有源光器件和无源光器件、光端机、SDH传送网、WDM技术、光纤通信系统设计及光纤通信涉及的新技术(MSTP、ASON、OTN、PTN、全光网等)，最后介绍了光纤通信实训方面的知识。
　　本书紧扣行业标准和规范，具有较强的实用性，既可作为高职高专院校通信、电子信息类相关专业的教材，也可作为光纤通信技术人员的培训用书，并可作为技能鉴定的参考用书。