光縴通信 吳鳳修 9787115193322 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名：光縴通信

定價：21.00元

作者：吳鳳修

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2009-04-01

ISBN：9787115193322

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.281kg

編輯推薦

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針對性強，用通俗語言闡述光縴通信基本原理，技能性強，理論與實訓結閤具有指導實際作用，知識點新，用****描繪光縴通信未來發展。
本書以光縴通信係統為主綫，力求通俗易懂、循序漸進，它的突齣特點在於對實際維護具有較強的指導作用，重在實訓技能的訓練。書中詳細介紹瞭光縴通信係統的組成、光器件、端機設備及新技術，以及這些技術在當前及今後實際通信係統中的應用以及技能上的訓練要求。

內容提要

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本書根據高職教育的特點並結閤職業技能鑒定的要求編寫，力求通俗易懂、深入淺齣、循序漸進。本書的突齣特點在於對實際維護工作具有很強的指導作用，重在實訓技能的訓練。
本書共7章，內容包括光縴通信概述、光縴和光纜、通信用光器件、光端機、光縴通信係統設計及目前光縴通信涉及的新技術，後介紹瞭光縴通信實訓方麵應掌握的相關知識。
本書既可作為高職院校通信類專業的教材，也可作為各類通信培訓班的培訓教材，還可作為參加技能鑒定的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代光縴通信係統：原理、技術與應用 內容簡介 本書旨在全麵深入地闡述現代光縴通信係統的基本原理、核心技術、關鍵器件以及典型應用。全書體係完整，內容詳實，理論與實踐相結閤，力求為讀者提供一個係統、前沿的光縴通信知識框架。本書特彆適閤於通信工程、電子工程、光電子技術等相關專業的本科生、研究生，以及從事光通信係統設計、研發、工程與維護的科研人員和工程技術人員閱讀。 第一部分：光縴通信的基礎理論 本部分將從最基礎的物理概念齣發，逐步構建起讀者對光縴通信的整體認知。 第一章：光的性質與傳播 光的波動性與粒子性： 簡要迴顧電磁波的特性，介紹光波的橫波性質，以及光子概念在某些現象解釋中的作用。 光在介質中的傳播： 深入探討光的摺射、反射、衍射和乾涉等基本光學現象，並介紹這些現象如何影響光信號在光縴中的傳輸。 光的偏振： 介紹光的偏振態，如綫偏振、圓偏振和橢圓偏振，以及偏振在光縴通信中的重要性，例如偏振復用技術。 幾何光學與物理光學： 闡述幾何光學在描述光綫傳播路徑上的應用，以及物理光學在解釋衍射、乾涉等現象中的作用，為理解光縴的工作原理奠定基礎。 第二章：光縴的結構、特性與模式 光縴的結構： 詳細介紹光縴的橫截麵結構，包括縴芯、包層和塗覆層。區分單模光縴和多模光縴的結構差異。 光縴的工作原理： 深入講解全內反射（Total Internal Reflection, TIR）原理，這是光信號在光縴中傳輸的關鍵機製。 光縴的傳輸特性： 數值孔徑（NA）與截止角： 定義數值孔徑，解釋其與光縴接受光信號能力的關係，以及截止角在確定光縴傳輸模式中的作用。 模式理論： 闡述光縴中的模式概念，介紹基模（LP01）和高次模。詳細分析單模光縴和多模光縴在模式數量上的區彆及其對傳輸性能的影響。 模式耦閤與能量傳輸： 探討不同模式之間的能量交換，以及模式耦閤對信號失真的影響。 光縴的分類： 按摺射率分布： 介紹階躍摺射率光縴和漸變摺射率光縴，並分析它們在色散特性上的差異。 按模式數量： 詳細對比單模光縴和多模光縴的特點、優勢和劣勢，說明它們各自適用的應用場景。 第三章：光縴中的損耗與色散 光縴損耗： 吸收損耗： 分析由於光縴材料自身對光的吸收引起的損耗，包括本徵吸收（紫外吸收、紅外吸收）和雜質吸收（如OH-離子吸收）。 散射損耗： 詳細闡述瑞利散射（Rayleigh Scattering）和米氏散射（Mie Scattering），重點分析瑞利散射是光縴損耗的主要貢獻者。 彎麯損耗： 分類介紹宏觀彎麯損耗（macro-bending loss）和微觀彎麯損耗（micro-bending loss），解釋其産生機理和對信號的影響。 接續損耗： 分析光縴熔接和連接産生的損耗，包括對準不良、端麵質量等因素。 光縴色散： 定義與影響： 解釋色散是導緻光脈衝展寬、引起碼間乾擾（ISI）的主要原因，從而限製瞭通信速率和傳輸距離。 材料色散： 分析由於光縴材料摺射率隨波長變化而引起的色散。 波導色散： 分析由於光在光縴縴芯和包層之間不同模式傳播速度差異而引起的色散。 模式色散（僅限多模光縴）： 詳細解釋不同模式光沿不同路徑傳播速度不同所導緻的色散。 偏振模色散（PMD）： 介紹由於光縴不完美性導緻的兩種偏振模式傳播速度差異引起的色散。 色散的補償技術： 介紹補償色散的常用方法，如色散位移光縴（DSF）、色散補償光縴（DCF）、光柵等。 第二部分：光縴通信係統的關鍵技術 本部分將深入探討構成現代光縴通信係統的核心技術和組成部分。 第四章：光通信光源 半導體激光器（LD）： 工作原理： 介紹PN結的形成、載流子注入、受激發射和受激吸收過程。 結構與類型： 詳細介紹直調式激光器、DFB（分布式反饋）激光器、DBR（分布式布拉格反射器）激光器等。 關鍵參數： 分析輸齣功率、閾值電流、光譜寬度、調製速率、穩定性等指標。 發光二極管（LED）： 工作原理： 介紹自發輻射過程。 結構與類型： 介紹PN結LED、超輻射LED（SLED）等。 特點與應用： 對比LD，分析LED的調製速率低、光譜寬、功率低的特點，說明其在短距離、低速率通信中的應用。 光模塊： 介紹集成瞭光源、驅動電路、光電探測器等功能的光通信模塊，包括SFP、SFP+、XFP、QSFP+等標準。 第五章：光電探測器 工作原理： 介紹光電導效應和光伏效應。 PN結光電二極管： 結構與特性： 分析其響應時間、量子效率、暗電流、噪聲等參數。 PIN光電二極管： 結構與特性： 介紹PIN結構如何提高響應速度和降低結電容，分析其優勢。 雪崩光電二極管（APD）： 工作原理： 介紹載流子倍增效應，分析其高靈敏度的特點。 關鍵參數： 討論其倍增因子、噪聲指數、擊穿電壓等。 光電探測器的選擇： 根據不同的應用需求（如傳輸速率、靈敏度、成本），分析選擇不同類型光電探測器的依據。 第六章：光調製與解調技術 光調製： 強度調製（IM）： 介紹直接調製和外調製方式，以及AM、ASK（OOK）等調製格式。 頻率/相位調製（FM/PM）： 介紹如何通過改變光源的頻率或相位來編碼信息，如FSK、PSK。 正交幅度調製（QAM）： 介紹更高級的調製方式，如何同時調製幅度和相位來提高頻譜效率。 直接檢測與相乾檢測： 介紹兩種基本的解調方式。 光信號的電檢測： 直接檢測： 介紹利用光電探測器直接將光信號轉換為電信號，並進行後續信號處理。 相乾檢測： 介紹利用本振光與待測光信號進行拍頻，實現高靈敏度和更強的抗噪聲能力，分析其在高速率、長距離傳輸中的應用。 數字信號處理（DSP）在光通信中的應用： 介紹DSP技術在補償色散、補償非綫性效應、均衡信號等方麵的重要作用。 第七章：光放大器 摻鉺光縴放大器（EDFA）： 工作原理： 詳細闡述摻鉺光縴的能級結構、泵浦過程、受激輻射過程。 增益與噪聲： 分析EDFA的增益、增益平坦度、噪聲係數（ASE）。 結構與應用： 介紹EDFA的基本結構，以及其在長距離傳輸、光網絡中的廣泛應用。 半導體光放大器（SOA）： 工作原理： 介紹SOA的受激發射原理。 特點與應用： 對比EDFA，分析SOA的尺寸小、集成度高等優點，以及其在光交換、光再生等方麵的應用。 拉曼放大器： 工作原理： 介紹受激拉曼散射（SRS）效應。 優勢與挑戰： 分析拉曼放大的分布式放大特點，以及其對泵浦光的要求。 第三部分：光縴通信係統的組成與應用 本部分將把前麵學到的技術知識整閤起來，介紹光縴通信係統的典型組成以及在各個領域的應用。 第八章：光傳輸係統 點到點係統： 介紹最基本的通信鏈路，包括光源、光縴、探測器等組成部分。 光復用技術： 時分復用（TDM）： 介紹如何將多個信號的時隙組閤起來在同一通道傳輸。 頻分復用（FDM）： 介紹如何將多個信號分配到不同的頻率上傳輸。 波分復用（WDM）： 粗波分復用（CWDM）： 介紹通道間隔較寬的WDM技術。 密集波分復用（DWDM）： 詳細闡述DWDM技術，包括光復用器（Mux）、光解復用器（Demux）、光柵濾波器等，分析其如何大幅度提高光縴的傳輸容量。 光網絡： 光網絡拓撲： 介紹總綫型、星型、環型、網狀型等不同拓撲結構。 光交換技術： 介紹光開關、光交叉連接器（OXC）等。 光分插復用器（OADM）： 介紹在WDM係統中對特定波長進行添加或刪除的功能。 長距離傳輸係統： 分析剋服損耗和色散的策略，如增加中繼距離、采用先進編碼技術、部署光放大器等。 第九章：光縴通信係統中的非綫性效應 非綫性效應的産生： 分析強光信號在光縴中傳輸時，光場與介質的相互作用引起的非綫性現象。 主要非綫性效應： 受激拉曼散射（SRS）： 講解光子與分子振動的能量交換。 受激布裏淵散射（SBS）： 講解光子與聲子的相互作用。 四波混頻（FWM）： 講解不同頻率的光信號相互作用産生新的光信號。 自相位調製（SPM）： 講解光強變化引起摺射率變化，進而引起相位變化。 交叉相位調製（XPM）： 講解一個信道的光強變化影響其他信道的光相位。 非綫性效應的影響： 分析這些效應如何導緻信號失真、串擾、能量轉移等問題。 抑製與補償方法： 介紹減小非綫性效應影響的策略，如優化光縴參數、降低光功率、采用非綫性補償技術等。 第十章：現代光縴通信係統應用 接入網（Access Network）： 光縴到戶（FTTH）： 介紹FTTH的架構、EPON、GPON等技術。 光縴到設備（FTTD）、光縴到桌麵（FTTD）： 探討這些更接近用戶的光縴接入方式。 城域網（MAN）： 介紹光縴在城市範圍內構建高速數據傳輸網絡的應用。 骨乾網（Backbone Network）： 重點闡述光縴在構建國傢級、洲際級高速通信主乾道中的核心作用，如DWDM係統的應用。 數據中心互聯（DCI）： 介紹光縴通信在連接分布式數據中心，滿足海量數據交換需求方麵的應用。 其他應用： 簡要提及光縴傳感器、光縴陀螺、光縴激光器等在其他領域的應用。 第十一章：光縴通信的未來發展趨勢 更高的數據速率： 探討嚮Tbps甚至Pbps級彆發展的可能性。 新一代調製與編碼技術： 例如更高階的QAM、更先進的ECC。 相乾光通信技術的深化應用： 強調其在下一代超高速傳輸中的地位。 空分復用（SDM）： 介紹在單根光縴中傳輸多個空間模式的技術。 人工智能與光網絡： 探討AI在網絡優化、故障診斷、資源調度等方麵的應用。 新型光縴材料與器件： 展望未來可能齣現的新型光縴和光電子器件。 結論 本書通過係統梳理光縴通信的理論基礎、核心技術和實際應用，旨在為讀者構建一個全麵、深入的學習框架。隨著信息技術的飛速發展，光縴通信作為信息傳輸的“高速公路”，其重要性日益凸顯。掌握光縴通信的知識，對於理解現代信息社會運行機製、投身信息技術前沿研究與實踐具有至關重要的意義。本書期望能成為讀者深入探索光縴通信世界的有力工具。