光纤通信新技术

目 录

第1章 光纤通信技术概论 1

1．1 光纤通信技术的演进 1

1．2 光纤通信系统的关键技术 3

1．3 光纤通信系统的基本组成 5

1．4 光纤通信技术的优越性 6

1．5 光纤通信系统的经典解决方案 8

第2章 新光纤技术 10

2．1 引言 10

2．2 光纤新材料 10

2．3 光纤性能对通信系统的影响 12

2．3．1 色度色散 12

2．3．2 偏振模色散 13

2．3．3 零色散波长与色散斜率 13

2．3．4 有效面积 14

2．3．5 非线性效应 15

2．4 新型光纤技术 15

2．4．1 G．652型与G．655型光纤及其最新发展 16

2．4．2 大有效面积光纤 18

2．4．3 低色散斜率光纤 19

2．4．4 全波光纤 20

2．4．5 最新的G．656光纤 20

2．5 骨干网与城域网的光纤选择 21

2．5．1 不同传送网对光纤特性的要求 21

2．5．2 骨干网光纤的选择 22

2．5．3 城域网光纤的选择 23

第3章 光纤拉曼放大技术 24

3．1 引言 24

3．2 光放大技术分析 25

3．2．1 光放大器的发展 25

3．2．2 光放大器的分类 28

3．2．3 光放大器的应用 30

3．3 拉曼放大技术 30

3．3．1 拉曼放大器的基本原理 30

3．3．2 拉曼放大器的技术指标 32

3．3．3 拉曼放大器的分类和应用方式 35

3．3．4 拉曼放大器的特点与技术优势 41

3．4 拉曼放大技术在光纤通信系统中的应用 45

3．5 拉曼放大技术对光纤通信系统性能的影响 51

3．5．1 光信噪比 51

3．5．2 噪声系数 52

3．5．3 Q因子系数 56

第4章 光纤色散补偿技术 59

4．1 引言 59

4．2 线性色散补偿技术 60

4．2．1 色散光纤补偿 60

4．2．2 色散管理光纤 65

4．2．3 啁啾光纤光栅 67

4．2．4 控制啁啾现象的技术 69

4．2．5 线性预啁啾技术 70

4．2．6 色散支持传输技术 71

4．2．7 高阶色散管理 71

4．2．8 动态色散管理 72

4．3 非线性色散补偿技术 73

4．3．1 色散管理光孤子传输技术 73

4．3．2 中间频谱反转技术 74

4．3．3 非线性管理技术 74

4．3．4 色散管理孤子 76

4．4 偏振模色散补偿技术 77

4．4．1 PMD的表征参数 78

4．4．2 PMD对光传输系统的影响 80

4．4．3 PMD补偿技术 81

第5章 光波长稳定技术 87

5．1 引言 87

5．2 光纤通信系统对波长中心频率偏差的要求 88

5．3 光纤通信系统中波长稳定的方法 89

5．4 波长锁定技术 90

5．4．1 采用介质膜滤波片的波长锁定器 90

5．4．2 采用法布里-珀罗标准具的波长锁定器 90

5．4．3 集成式 91

第6章 光滤波技术 92

6．1 引言 92

6．2 光滤波技术的工作原理 92

6．3 可调光滤波技术 93

6．4 光分/合波技术 94

6．4．1 光栅型波分复用器 94

6．4．2 介质薄膜滤波器型波分复用器 95

6．4．3 熔锥型波分复用器 95

6．4．4 集成光波导型波分复用器 96

6．5 群组滤波――INTERLEAVER技术 96

6．6 光滤波器的主要指标以及技术比较 97

6．7 光滤波器的应用与选择 98

第7章 光功率均衡技术 99

7．1 引言 99

7．2 光功率均衡器 100

7．2．1 光功率不均衡性的来源 100

7．2．2 光功率均衡器的结构 100

7．3 EDFA的增益钳制技术 101

7．4 EDFA的增益均衡技术 103

7．4．1 EDFA的增益平坦技术 103

7．4．2 动态增益均衡技术 104

第8章 光纤通信中FEC编码技术 106

8．1 引言 106

8．2 纠错码的概念及工作原理 108

8．2．1 光纤通信中的差错控制编码 109

8．2．2 差错控制的编码种类 110

8．2．3 常用的纠错编码 111

8．3 前向纠错技术 114

8．3．1 前向纠错码 115

8．3．2 净编码增益 117

8．3．3 FEC码的纠错性能 118

8．3．4 FEC码型分析 121

8．3．5 FEC码型的主要构造方法 121

8．3．6 FEC码的技术优势 122

8．4 光纤通信系统中FEC码的选择与应用方式 124

8．4．1 光纤通信系统中FEC码型的选择 124

8．4．2 光纤通信中带内外FEC的应用方式 127

8．5 FEC技术对光纤通信系统性能的改善 136

8．5．1 带内FEC 139

8．5．2 带外FEC 141

8．5．3 带内FEC和带外FEC的比较 143

8．6 超强FEC技术 144

8．6．1 SFEC的实现方案 144

8．6．2 SFEC的纠错性能和技术特点 152

8．7 光纤通信中FEC应用的数字包封技术 154

8．7．1 光网络节点接口 155

8．7．2 数字包封器中的信息结构 155

8．7．3 ONNI信息结构 156

8．7．4 光接口转换单元 157

8．7．5 OTU中FEC子帧结构 159

8．7．6 数字包封技术的硬件实现 160

8．8 光纤通信系统的OTU设计中FEC技术的实现 161

第9章 光纤通信中调制码型技术 164

9．1 引言 164

9．2 光纤通信中编码信息的调制技术 165

9．3 光纤通信中常用的调制码型技术 168

9．3．1 非归零码NRZ 168

9．3．2 归零码RZ 171

9．3．3 啁啾归零码CRZ 174

9．3．4 载波抑制归零码CSRZ 176

9．3．5 SuperCRZ 180

9．3．6 SuperDRZ 180

9．3．7 ODB 181

9．3．8 DPSK 182

9．3．9 DQPSK 183

9．4 光纤通信系统中各码型的传输特性 183

9．5 传输参数对不同调制码型系统的影响 187

9．5．1 色散对不同码型系统的影响 187

9．5．2 非线性效应对不同码型系统的影响 190

9．5．3 PMD对不同码型系统的影响 191

第10章 光孤子传输技术 196

10．1 引言 196

10．2 光孤子传输的基本原理 197

10．2．1 孤子方程和孤子解 197

10．2．2 暗孤子 199

10．2．3 光孤子传输原理 200

10．3 光孤子传输系统 202

10．3．1 光孤子传输系统的组成 202

10．3．2 光孤子传输系统存在的问题 203

10．3．3 光孤子传输控制技术 206

10．4 光孤子通信的特点与色散控制方案 207

10．5 色散管理光孤子传输技术 209

10．5．1 色散管理光孤子的基本概念 209

10．5．2 色散管理光孤子理论 212

10．5．3 色散管理光孤子的传输性能 215

第11章 光接入网新技术 218

11．1 引言 218

11．2 WDM-PON技术 219

11．2．1 WDM-PON的关键技术 220

11．2．2 WDM光接入网的网络结构 221

11．2．3 WDM-PON技术的发展动态 228

11．3 OCDMA技术 229

11．3．1 OCDMA的基本原理 230

11．3．2 OCDMA系统 230

11．3．3 OCDMA系统的相关器件 231

11．3．4 OCDMA的分类与优点 234

11．3．5 OCDMA技术发展 235

参考文献 237

全书系统地介绍了光纤通信关键技术及国内外关于光通信技术的最新科研成果，并总结了作者多年来在光纤通信技术方面的工程实践经验。本书共11 章：光纤通信技术概论新型光纤技术、光纤拉曼放大技术、光纤色散补偿技术、光波长稳定技术、光滤波技术、光功率均衡技术、光纤通信中FEC 编码技术、光纤通信中调制码型技术、光孤子传输技术与光接入网新技术。