光纤通信

前言第1章 光纤通信概述1.1 光纤通信技术的发展1.1.1 光通信发展史1.1.2 光传输网的技术演进和标准化进展1.1.3 光纤通信的优点1.1.4 光纤通信系统组成1.2 光波基础1.2.1 光的本质-波动性和粒子性1.2.2 均匀介质中的光波-光是电磁波1.3 光的传播特性1.3.1 光的相干1.3.2 光的偏振1.3.3 光的双折射-偏振器件基础1.4 平板介质波导1.4.1 光波在波导中传输的条件——全反射和相长干涉1.4.2 单模和多模波导-V参数1.4.3 TE模、TM模和HE模1.5 复习思考题1.6 习题第2章 光纤和光缆2.1 光纤的结构和类型2.1.1 多模光纤2.1.2 单模光纤2.1.3 光纤制造工艺2.2 光纤传输原理2.2.1 光线光学分析传输条件-全反射和相干2.2.2 导波光学分析光纤传输原理——用波动方程求解2.2.3 单模光纤的基本特性2.3 光纤传输特性2.3.1 衰减2.3.2 色散2.3.3 光纤比特率2.3.4 光纤带宽2.3.5 非线性光学效应2.4 单模光纤的分类和应用2.4.1 单模光纤的分类和技术指标比较2.4.2 色散补偿光纤2.4.3 下一代光纤技术的发展2.5 光纤的选择2.6 光缆2.6.1 对光缆的基本要求2.6.2 光缆结构和类型2.7 复习思考题2.8 习题第3章 光纤通信无源器件3.1 连接器3.1.1 活动连接器的结构和特性3.1.2 连接损耗3.1.3 接头3.2 耦合器3.2.1 方向耦合器3.2.2 熔拉双锥星形耦合器3.2.3 阵列波导光栅星形耦合器3.2.4 单纤双向光耦合器3.3 光隔离器3.3.1 法拉第磁光效应3.3.2 磁光块状光隔离器3.3.3 磁光波导光隔离器3.4 光环行器3.5 可调谐光滤波器3.5.1 光的干涉3.5.2 法布里-珀罗滤波器3.5.3 马赫-曾德尔滤波器3.5.4 布拉格光栅滤波器3.5.5 阵列波导光栅滤波器3.6 波分复用/解复用器3.6.1 棱镜复用/解复用器3.6.2 衍射光栅解复用器3.6.3 阵列波导光栅复用/解复用器3.6.4 马赫-曾德尔干涉滤波复用/解复用器3.6.5 介质薄膜干涉滤波解复用器3.7 调制器3.7.1 电光调制器3.7.2 电吸收波导调制器3.8 光开关3.8.1 微机电系统光开关3.8.2 电光开关3.8.3 热光开关3.9 光分插复用器3.9.1 基本概念3.9.2 微机电系统光分插复用器3.9.3 阵列波导光栅光分插复用器3.9.4 可重构光分插复用器3.9.5 波长选择交换可重构光分插复用器3.10 波长转换器3.11 相干系统偏振器件3.11.1 相位延迟片和相位补偿器3.11.2 起偏器和检偏器3.11.3 尼科尔棱镜-一种起偏器3.11.4 渥拉斯顿棱镜-一种偏振分束器3.11.5 偏振控制器3.12 复习思考题3.13 习题第4章 光源和光发射机4.1 光源和光发射机基础4.2 发光机理4.2.1 发光机理概述4.2.2 激光器起振的阈值条件4.2.3 激光器起振的相位条件4.3 半导体激光器结构4.3.1 异质结半导体激光器4.3.2 量子限制激光器4.3.3 分布反馈激光器4.4 波长可调半导体激光器4.4.1 耦合腔波长可调半导体激光器4.4.2 衍射光栅波长可调激光器4.4.3 阵列波导光栅波长可调激光器4.5 垂直腔表面发射激光器4.6 半导体激光器的特性4.6.1 半导体激光器的基本特性4.6.2 模式特性4.6.3 调制响应4.6.4 半导体激光器噪声4.7 高速光发射机4.8 复习思考题4.9 习题第5章 光探测和光接收机5.1 光探测原理5.1.1 响应度和量子效率5.1.2 响应带宽5.2 光探测器5.2.1 PIN光敏二极管5.2.2 雪崩光敏二极管5.2.3 单行载流子光探测器5.2.4 波导光探测器5.2.5 行波探测器5.3 数字光接收机的构成5.3.1 光电转换和前置放大器5.3.2 线性放大器5.3.3 数据恢复5.4 接收机信噪比5.4.1 噪声机理5.4.2 PIN 光接收机的信噪比5.4.3 APD接收机的信噪比5.4.4 光信噪比和信噪比的关系5.5 接收机误码率和灵敏度5.5.1 比特误码率5.5.2 最小平均接收光功率（接收机灵敏度）5.5.3 灵敏度下降机理5.6 光接收机5.6.1 光接收机性能5.6.2 阵列波导光栅多信道光接收机5.6.3 107Gbit/s WG-PIN行波放大光接收机5.7 复习思考题5.8 习题第6章 光放大器6.1 光放大器基础6.1.1 光放大器的作用和分类6.1.2 光放大器的应用6.1.3 光放大器的增益和噪声6.2 掺铒光纤放大器6.2.1 掺铒光纤放大器的构成6.2.2 EDFA的工作原理及其特性6.3 光纤拉曼放大器6.3.1 分布式光纤拉曼放大器的工作原理6.3.2 拉曼增益和带宽6.4 半导体光放大器6.5 复习思考题6.6 习题第7章 光纤通信系统7.1 光纤通信系统基础7.1.1 脉冲编码——将模拟信号变为数字信号7.1.2 信道编码——减少误码方便时钟提取7.1.3 信道复用——提高信道容量，充分利用光纤带宽7.1.4 光调制——让光携带声音和数字信号7.2 电复用光纤传输系统7.2.1 频分复用光纤传输系统7.2.2 微波副载波复用/射频信号光纤传输系统7.2.3 光纤/电缆混合网——典型的FDM光纤通信系统7.2.4 SDH光纤传输系统——典型的TDM光纤通信系统7.3 光复用光纤传输系统7.3.1 波分复用光纤传输系统7.3.2 光正交频分复用光纤传输系统7.4 相干光波通信系统7.4.1 相干检测原理7.4.2 相干解调方式7.4.3 相干系统光调制7.4.4 相干系统接收7.4.5 相干实验系统7.5 光孤子通信实验系统7.5.1 光孤子的基本概念7.5.2 光孤子通信实验系统的工作原理和应用前景7.6 高速光纤传输技术及系统7.6.1 先进光调制制式7.6.2 偏振复用相干接收技术7.6.3 超强FEC纠错技术7.6.4 高速光纤传输系统7.6.5 低速信号提升到100Gbit/s高速信号的途径7.7 光纤传输系统色散补偿和管理7.7.1 负色散光纤补偿7.7.2 光滤波器补偿7.7.3 啁啾光纤色散补偿7.7.4 电子色散补偿7.7.5 波分复用系统色散补偿7.7.6 色散管理7.8 复习思考题7.9 习题第8章 光纤通信系统设计8.1 系统设计的总体考虑8.1.1 系统结构8.1.2 光纤损耗限制系统8.1.3 光纤色散限制系统8.2 功率预算8.3 带宽设计8.4 复习思考题8.5 习题第9章 无源光网络接入技术9.1 接入网在网络建设中的作用及发展趋势9.1.1 接入网在网络建设中的作用9.1.2 光接入网技术演进9.1.3 三网融合-接入网的发展趋势9.2 网络结构9.2.1 光接入网的网络结构9.2.2 光线路终端9.2.3 光网络单元9.2.4 光分配网络9.3 无源光网络基础9.3.1 分光比9.3.2 结构和要求9.3.3 下行复用技术9.3.4 上行接入技术9.3.5 安全性和私密性9.4 PON接入系统9.4.1 EPON系统9.4.2 GPON系统9.4.3 WDM-PON系统9.4.4 OFDM-PON系统9.5 复习思考题9.6 习题附录附录A 电磁波频率与波长的换算附录B dBm与mW、mW的换算附录C dB值和功率比附录D 百分损耗（%）与分贝（dB）损耗的换算附录E PDH与SDH速率等级附录F WDM信道Dl和Dn 的关系附录G 物理常数附录H 系统设计参数附录I 名词术语索引参考文献

　　《高等院校通信与信息专业规划教材：光纤通信》根据光纤通信技术和工程应用的最新进展，为满足教材和读者的需求，就光纤通信的基本知识编写而成。　　全书共分9章，首先讲解了光纤通信必备的基础知识；接着介绍了光纤和光缆，光纤通信无源器件，光接收、发射和放大，编码和调制、复用和解复用技术；然后阐述了波分复用（WDM）、光正交频分复用（O-OFDM）、光相干和光孤子传输系统及光纤通信系统设计；最后介绍了无源光网络接入技术。书中特别介绍了高速传输系统技术，如高速波导探测器、多种阵列波导（AWG）光栅器件、先进光调制方式、超强前向纠错（FEC）、光信噪比、射频信号光纤传输（RoF）和偏振复用/间插/相干接收技术等。