光电子与光通信实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王丽 著

图书标签:

• 光电子学
• 光通信
• 实验
• 物理
• 通信工程
• 信息技术
• 高等教育
• 理工科
• 教学
• 实践

店铺： 广影图书专营店

出版社： 北京工业大学出版社

ISBN：9787563918805

商品编码：29692447443

包装：平装

出版时间：2008-02-01

基本信息

书名:光电子与光通信实验

定价：20.00元

售价：13.6元,便宜6.4元,折扣68

作者:王丽

出版社：北京工业大学出版社

出版日期：2008-02-01

ISBN：9787563918805

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书根据专业物理实验的教学大纲和在教学实践中的教学经验编写而成。全书共分为两篇；篇主要介绍光电子学与光通信技术的基本知识，共分为3章。章介绍光电子与光通信的实验目的、实践环节和基本知识。第2章主要介绍光电子理论与技术的基础知识。其中包括光电子技术与器件，光电子技术的发展趋势与应用，激光超短脉冲的形成，激光模式的选择技术，激光模式的测量方法，激光频率的稳定性，激光全息的原理和基本制作技术。第3J章主要介绍光纤通信中的光纤传输理论，传输模式，光纤的损耗和色散，光纤无源器件，光纤通信光源，半导体光电检测器，光纤通信的复用技术等。
第二篇围绕物理专业本科生开设的专业物理实验项目展开，实验项目共计39个。从实验项目的选取来看，既有综合性实验，设计性实验、教师的科研项目转化为本科生的创新性实验，同时还有通过本科生的毕业设计完成的设计性实验项目。在实验项目的编写过程中，力争做到实验目的明确，实验原理描述清晰，实验步骤合理。大多数实验项目设有思考题和参考书或文献。书后附有常用物理常数和我国的法定计量单位。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《光电子与光通信实验》是一本面向电子信息工程、通信工程、光电子技术等相关专业本科生、研究生以及从事相关领域研究和开发的工程师而设计的实验教材。本书旨在通过系统性的实验教学，帮助读者深入理解光电子器件的物理原理、工作特性，掌握光通信系统的基本原理、关键技术和实验方法。 全书内容紧密围绕“光电子”和“光通信”两大核心主题展开，力求理论联系实际，强调动手实践能力和创新精神的培养。实验设计既包含基础性、示范性强的经典实验，也涵盖了部分前沿技术和应用领域的探索性实验，力求达到“以点带面”、“循序渐进”的教学效果。 核心内容与章节设置： 全书共分为若干个部分，每个部分都围绕一个核心概念或技术展开，并设置相应的实验项目。 第一部分：光电子器件基础实验 本部分重点介绍构成光电子和光通信系统的基础元器件，包括发光器件、光探测器件、调制器件等。 LED（发光二极管）特性分析实验： 读者将学习LED的基本结构、PN结特性，通过实验测量不同电流下的正向压降、输出光功率，分析LED的光谱特性、光强分布等。实验将帮助理解LED作为光源的基本原理，以及其在光通信中作为低速率、短距离光源的应用。 激光二极管（LD）特性分析实验： 激光二极管是光通信的核心光源。本实验将深入探讨LD的阈值电流、输出功率与驱动电流的关系、光谱特性（边模波长、纵模间隔）、温度特性等。学生将通过实验了解LD与LED在相干性、单色性、方向性等方面的显著差异，为后续的光通信系统实验打下基础。 光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）特性实验： 光电探测器是光信号的接收端。本实验将介绍PIN和APD的基本结构和工作原理，测量其暗电流、响应度、量子效率、频率响应等参数。通过对比实验，使学生深刻理解PIN和APD在灵敏度、响应速度等方面的区别，了解其在不同光通信速率和距离下的适用性。 光调制与解调基础实验： 光调制是将电信号加载到光载波上的过程。本部分将介绍几种基本的外部调制方式，如电光调制、声光调制等。实验将演示如何利用调制器将电信号加载到激光器的输出光上，并学习如何对调制后的光信号进行解调，恢复原始电信号。这将使学生对光通信中信息传输的载体和编码方式有直观的认识。 第二部分：光纤光学基础实验 光纤是光通信的传输介质，理解光纤的特性至关重要。 光纤参数测量实验： 本实验将引导学生掌握测量光纤数值孔径（NA）、纤芯直径、包层直径、截止波长等基本参数的方法。通过实验，学生将理解NA对光纤传输模式和损耗的影响，以及不同类型光纤（如单模光纤、多模光纤）的特性差异。 光纤损耗特性实验： 光纤损耗是影响传输距离的关键因素。本实验将测量光纤的插入损耗（连接损耗、弯曲损耗、长度损耗）和色散损耗。学生将学习使用OTDR（光时域反射仪）等仪器进行损耗测试，理解不同损耗机制的成因，以及如何通过优化光纤连接和选择合适的光纤类型来减小损耗。 光纤连接与耦合实验： 高效、低损耗的光纤连接是构建光通信系统的基础。本实验将介绍熔接和使用连接器的技术，演示如何通过对准和固定光纤端面来获得最小的连接损耗。此外，还将涉及激光器与光纤、光纤与探测器之间的耦合技术，帮助学生理解光能量传输的效率问题。 第三部分：光通信系统基础实验 本部分将整合光电子器件和光纤光学知识，构建和分析简化的光通信系统。 短距离光通信系统搭建与测试： 在本实验中，学生将搭建一个基础的短距离光通信系统，包括光源（LED或LD）、调制电路、光纤传输链路、光电探测器和解调放大电路。通过系统测试，学生将测量系统的误码率（BER）、传输带宽、信噪比（SNR）等关键性能指标，并分析各环节对系统整体性能的影响。 调制格式与编码技术初步： 简要介绍几种常见的数字调制格式（如NRZ, RZ）和简单的编码技术（如曼彻斯特编码），并尝试在实验中实现简单的编码和解码过程，观察其对光信号特性的影响。 光信号的监测与诊断： 学习使用光功率计、光谱分析仪、误码率测试仪（BERT）等常用仪器对光信号进行准确的测量和分析，掌握对光通信链路进行故障诊断的基本方法。 第四部分：高级光通信技术与应用探索（可选或进阶实验） 这部分内容可根据学校的教学资源和学生的学习程度进行选择和拓展，涵盖一些更深入或前沿的课题。 光纤放大器（EDFA）实验： 介绍掺铒光纤放大器的基本原理，学习其在光信号增益、噪声特性方面的实验表征。 光开关与复用/解复用器实验： 介绍波分复用（WDM）技术的基本概念，并进行简单的WDM系统的搭建和测试，学习如何使用AWG（阵列波导光栅）等器件实现多路信号的同时传输和分离。 光集成器件初步： 介绍光集成技术的基本概念，并可能设计一些简单的基于集成光器件的实验，如波导、耦合器等的特性测试。 光通信系统仿真实验： 利用专业的仿真软件（如OptiSystem, VPI Photonics等）对复杂的光通信系统进行建模和仿真，预测系统性能，优化设计方案，培养理论分析与软件仿真相结合的能力。 实验教学特色与理念： 理论与实践并重： 每个实验都配有详细的实验原理说明，帮助学生理解实验背后的物理机制。同时，强调动手操作，要求学生独立完成实验步骤，收集数据，进行分析。 仪器设备多样化： 实验设计涵盖了从基础的光学测量仪器到专业的通信测试设备，如示波器、信号发生器、光谱仪、光功率计、OTDR、BERT等，使学生能够接触和熟悉行业内常用的仪器。 数据分析与报告撰写： 除了实验操作，本书还重视实验数据的处理、分析和可视化，并要求学生撰写规范的实验报告，培养严谨的科学态度和良好的报告撰写能力。 问题导向与创新引导： 在实验中，鼓励学生思考实验现象背后的原因，提出自己的疑问，并尝试通过调整实验参数或设计新的实验环节来验证自己的猜想，激发创新意识。 安全性与规范性： 实验设计充分考虑了光学实验的安全性，并强调实验操作的规范性，如激光安全防护、仪器的正确使用与维护等。 预期达到的学习效果： 通过完成本书中的实验项目，学生将能够： 1. 深入理解光电子器件的物理原理和工作特性， 能够准确描述LED、LD、PIN、APD等器件的性能参数和应用场合。 2. 掌握光纤的基本参数测量方法， 理解光纤损耗和色散的成因，并能评估其对系统性能的影响。 3. 熟练搭建和调试简单的光通信系统， 能够测量系统的关键性能指标，并对其进行故障诊断。 4. 熟悉常用光通信实验仪器的操作和使用， 具备独立进行实验和数据分析的能力。 5. 培养严谨的科学态度、扎实的实验技能和初步的创新思维。 6. 为进一步学习光通信前沿技术和参与相关领域的研究开发打下坚实的基础。 总而言之，《光电子与光通信实验》旨在为广大师生提供一个系统、全面、实用且富有启发性的实验平台，帮助读者在动手实践中真正掌握光电子与光通信的核心知识和技术，为未来在相关领域的学习和工作做好充分的准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为那些对“光”的魔力充满好奇的初学者量身打造的入门指南。从最基础的半导体物理概念讲起，它用一种非常直观的方式解释了光子是如何被‘驯服’并用于信息传输的。我尤其欣赏作者在解释复杂光学现象时所采用的类比，比如将光纤比作高速公路，将光信号的衰减比作车辆在长途旅行中遇到的阻力。书中对激光器的工作原理剖析得非常透彻，即使是像我这样第一次接触这个领域的读者，也能大致勾勒出从电能到光能转换的全过程。它不仅仅是理论的堆砌，更像是邀请你进入一个微观的、充满奇迹的世界，让你在理解这些基础概念的同时，也对未来的光电子技术充满憧憬。对我来说，最重要的是它搭建了一个坚实的理论基础，为后续更深入的学习铺平了道路，让人觉得学习光学不再是枯燥的公式推导，而是一场充满探索乐趣的旅程。

评分☆☆☆☆☆

这本书在实践操作层面的指导性实在令人印象深刻。它不像许多教材那样只停留在理论层面，而是真正考虑了学生在实验室中可能遇到的实际问题。我特别喜欢其中关于光纤连接和光功率计使用的章节，讲解得细致入微，甚至连如何正确剥离光纤保护层、如何校准测试设备都写得非常具体。每一步操作都有详细的图示辅助，让人感觉就像有位经验丰富的高手在旁边手把手指导。对于那些想把书本知识转化为实际技能的读者来说，这种注重“动手能力”的编排方式简直是福音。我按照书中的步骤搭建了一个简单的光功率测试平台，整个过程比我预想的要顺利得多，这极大地增强了我对实验的信心。可以说，这本书成功地弥合了理论与实践之间的鸿沟，让光通信实验不再遥不可见。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，用词考究，透露出作者深厚的学术功底和对学科的深刻理解。它不会为了迎合初学者而过度简化概念，而是保持了一种对科学准确性的坚持。例如，在讨论衍射和干涉效应时，作者引用的数学模型虽然精确，但配以精炼的文字注释，使得那些复杂的物理图像变得清晰可辨。对于有一定光学背景的读者来说，这本书提供的深入分析是极具价值的，它能帮助我们巩固已有的知识框架，并发现以往可能忽略的细节。阅读过程中，我时常能感受到作者在力求用最精炼的语言表达最丰富的内涵，这使得翻阅过程变成了一种智力上的享受，每一次重读似乎都能带来新的领悟，它远超一般实验指导书的范畴，更像是一本精心打磨的学术参考手册。

评分☆☆☆☆☆

从内容覆盖的广度来看，这本书的野心着实不小，它成功地将光电子学的核心元件和光通信系统的架构进行了有机的整合。它没有回避调制解调、波分复用这些相对高阶的主题，而是通过清晰的逻辑链条，逐步将读者引向这些复杂技术的核心。我注意到，书中对光纤的种类区分以及各自的适用场景做了对比分析，这对于理解为什么在长距离骨干网和短距离局域网中要选用不同类型光纤的选择逻辑至关重要。此外，作者对光电探测器的响应特性分析也颇具深度，揭示了信号质量如何受到器件噪声和带宽限制的影响。这种系统性的思维训练，帮助读者跳出单一器件的视角，去宏观地把握整个通信链路的性能瓶颈所在，对培养系统工程师的视野非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏这本书在结构上所体现出的“循序渐进、层层递进”的教学理念。它并非将所有知识点一股脑地抛给读者，而是巧妙地设置了知识的“锚点”。从一开始对LED和LD发光原理的辨析，到中期对光电二极管特性的测量，再到最后尝试构建一个简易的自由空间光通信链路，每完成一个单元的学习，读者都能获得一种明显的“能力提升感”。这种设计极大地激发了我的学习热情，因为我能清晰地看到自己知识体系的构建过程，而不是被淹没在一片理论的海洋中。它成功的秘诀在于，它总是在恰当的时机引入关键的实验操作来验证前文的理论，使得抽象的物理定律瞬间变得“可见”和“可触”，这种知行合一的学习体验是任何纯理论教材都无法比拟的宝贵财富。