光纤通信原理及应用

前言

第一章 光纤通信基础及概述

1.1 光的基础知识

1.1.1 光的电磁理论

1.1.2 光的干涉

1.1.3 光的衍射

1.1.4 光的偏振

1.1.5 光的吸收、色散和散射

1.1.6 光的量子性

1.1.7 相关方程组介绍

1.2 光纤通信的发展简况

1.3 光纤通信系统的基本组成

1.4 光纤通信的特点

习题1

第二章 光纤和光缆

2.1 光纤和光缆

2.1.1 光纤

2.1.2 光缆

2.2 光纤的传输理论

2.2.1 阶跃光纤导波理论

2.2.2 渐变光纤传输理论

2.2.3 单模光纤

2.3 光纤的特性

2.3.1 光纤的几何特性

2.3.2 光纤的光学特性

2.3.3 光纤的传输特性

习 题 2

第三章 有源器件

3.1 光源

3.1.1 半导体光源的物理基础

3.1.2 半导体发光二极管（LED）

3.1.3 半导体激光器

3.1.4 单纵模激光器

3.2 光电检测器

3.2.1 半导体光电检测器的工作原理

3.2.2 光电检测器的主要特性

3.3 光放大器

3.3.1 光放大器的分类

3.3.2 掺铒光纤放大器

习题3

第四章 光端机

4.1 发射光端机及其驱动技术

4.1.1 发射光端机的组成与性能要求

4.1.2 光源的驱动电路

4.2 光源的外调制

4.2.1 电光调制

4.2.2 声光调制

4.2.3 磁光调制

4.3 光接收机的基本组成

4.3.1 前置放大器

4.3.2 线性通道

4.3.3 数据恢复电路

4.3.4 集成光接收机

4.4 光接收机的技术指标

4.4.1 光接收机的噪声

4.4.2 数字接收机的灵敏度

4.4.3 动态范围和自动增益控制

习题4

第五章 无源器件

5.1 光纤连接器

5.1.1 基本结构

5.1.2 重要技术指标

5.1.2.1 纤芯（模场）直径失配损耗

5.2 光耦合器

5.2.1 光耦合器的种类

5.2.2 光耦合器的特性参数

5.3 光波分复用器

5.3.1 光波分复用器种类

5.3.2 光波分复用器特性参数

5.4 光开关

5.4.1 光开关的分类及工作原理

5.4.2 光开关特性参数

5.5 光隔离器与光环行器

5.5.1 光隔离器

5.5.2 光环行器

5.6 光纤光栅

5.6.1 光纤光栅的工作原理

5.6.2 光纤光栅的分类

5.6.3 光纤光栅的应用

5.7 光衰减器

5.7.1 光衰减器的工作原理

5.7.2 几种可变衰减器

5.8 光偏振控制器

5.8.1 光偏振控制器原理

5.8.2 光偏振控制器特性参数

5.9 光滤波器

5.9.1 固定波长滤波器

5.9.2 可调谐滤波器

5.10 集成光学

5.10.1 集成光学概述

5.10.2 光波导的结构型式

5.10.3 光波导所用的衬底材料

5.10.4 集成光学的工艺技术

习题5

第六章 光纤通信系统与网络

6.1 数字光纤通信系统

6.1.1 系统的主要性能指标

6.1.2 系统的设计

6.1.3 光纤线路码型

6.1.4 光中继器

6.2 SDH光同步数字传送网

6.2.1 SDH概述

6.2.2 SDH的速率与帧结构

6.2.3 SDH复用和映射过程

6.2.4 网同步的概念

6.2.5 SDH传送网

6.2.6 SDH自愈网

6.3 光纤接入网

6.3.1 接入网的简述

6.3.2 光接入网

6.3.3 几种光纤接入网

6.4 全光通信系统概述

6.4.1 全光网的概念及特点

6.4.2 全光网络的结构

6.4.3 全光网的基本技术

习题6

第七章 其他光纤通信系统

7.1 相干光纤通信系统

7.1.1 相干检测原理

7.1.2 调制与解调方式

7.1.3 相干光接收机的性能指标

7.1.4 相干光纤通信的关键技术

7.2 光孤子通信系统

7.2.1 光孤子形成机理

7.2.2 光孤子通信系统

7.2.3 光孤子通信展望

7.3 多信道复用光纤通信系统

7.3.1 光波分复用系统

7.3.2 频分复用

7.3.3 光时分复用

7.3.4 光码分复用

7.3.5 空分复用

7.3.6 副载波复用

习题7

第八章 光纤通信技术实训

8.1 光纤数值孔径（NA）性质与参数测量实验

8.2 光纤焊接及损耗测量技术

8.3 光时域反射计－光纤外特性参量及传输特性测量

8.4 光信号发送和接收实验

8.5 光纤通信无源光器件连接实验

8.6 掺铒光纤放大器性能测试

8.7 光纤图像传输及传输特性测量

8.8 数字光纤通信系统信号眼图测试

8.9 远距离双向光纤通信系统误码率对测实验

8.10 光通信中的光交叉连接（OXC）模拟实验

8.11 光通信系统的信号分插复用（OADM）模拟实验

参考文献

《光纤通信原理及应用》全面地介绍光纤通信的基本技术和发展，包括光纤通信的物理学基础；光纤和光缆的结构、传输理论和传输特性；有源器件和无源器件的原理及特性；光端机的组成和工作原理；光纤通信系统和网络以及其他光纤通信系统的组成关键技术及应用；光纤通信相关实验的原理简介及实验系统的构建等。《光纤通信原理及应用》从基本知识出发，由点及面进行原理阐述，以便读者先了解系统组成及各部分工作原理，再从整体角度去进一步深入学习系统知识，适合各个层次的读者方便阅读。《光纤通信原理及应用》可作为电子信息科学与工程、电子科学与技术、计算机科学与技术（网络工程）等本科生和研究生教材，也适合从事光纤通信工作的工程技术人员参考。