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第1章 导论1

1.1光纤通信的产生和发展1

1.1.1光通信的产生1

1.1.2光纤通信的发展历程2

1.2光纤通信系统4

1.2.1光纤通信系统的基本结构4

1.2.2光纤通信系统的组成及作用5

1.3光纤通信的应用和发展6

1.3.1光纤通信系统的特点6

1.3.2光纤通信系统的应用7

1.3.3光纤通信的发展趋势8

1.4习题9

第2章 光纤与光缆10

2.1光纤光缆的结构和类型10

2.1.1光纤结构10

2.1.2光纤类型12

2.1.3光纤制造工艺13

2.1.4光缆及其结构14

2.2光纤传输原理17

2.2.1射线光学理论分析法17

2.2.2波动光学理论分析法19

2.2.3单模传输条件22

2.3光纤传输特性23

2.3.1损耗特性24

2.3.2色散特性26

2.3.3非线性效应28

2.3.4随机双折射与偏振模色散29

2.4常用光纤类型30

2.5习题33

第3章 光源和光发送机35

3.1光源35

3.1.1激光产生原理35

3.1.2半导体激光器39

3.1.3发光二极管48

3.2光源调制50

3.3光发送机50

3.3.1光发送机的结构51

3.3.2光发送机的性能参数58

3.4习题59

第4章 光检测器和光接收机60

4.1光检测器60

4.1.1光检测原理60

4.1.2 PIN光敏二极管62

4.1.3雪崩光敏二极管65

4.1.4 PIN与APD对比68

4.2光接收机68

4.2.1光接收机的结构68

4.2.2光接收机的性能指标72

4.3灵敏度及噪声分析73

4.3.1理想接收机灵敏度73

4.3.2光接收机噪声分析76

4.3.3光接收机误码率78

4.4光中继机80

4.5习题81

第5章 无源光器件82

5.1光纤连接器82

5.1.1光纤连接器原理82

5.1.2光纤连接器类型83

5.1.3光纤连接器性能参数85

5.2光纤耦合器85

5.2.1光纤耦合器原理85

5.2.2光纤耦合器结构86

5.2.3光纤耦合器性能参数88

5.3光衰减器88

5.4光隔离器与光环行器89

5.4.1光隔离器89

5.4.2光环行器91

5.5光调制器91

5.6光开关93

5.6.1机械光开关93

5.6.2固体波导光开关94

5.7习题95

第6章 光放大器96

6.1光放大器基础96

6.1.1光放大器的基本原理96

6.1.2光放大器的主要参数97

6.1.3光放大器的分类100

6.2掺铒光纤放大器101

6.2.1 EDFA的特点101

6.2.2 EDFA的结构及工作原理101

6.2.3 EDFA的性能参数103

6.2.4 EDFA的应用105

6.3光纤拉曼放大器106

6.3.1 FRA的工作原理106

6.3.2 FRA的结构107

6.3.3 FRA的特点及应用108

6.3.4 FRA的噪声特性109

6.3.5混合拉曼/掺铒光纤放大器110

6.4新型光纤放大器110

6.4.1光纤放大器的需求110

6.4.2掺镨氟基光纤放大器111

6.4.3掺铒波导放大器111

6.4.4遥泵放大技术111

6.5习题112

第7章 数字传输体制113

7.1概述113

7.2准同步数字体系114

7 2.1 PDH的复用原理114

7 2.2 PDH复用主要技术115

7.2.3 PDH技术特点116

7.3同步数字体系116

7 3.1 SDH帧结构116

7 3.2 SDH复用和映射过程119

7 3.3 SDH网元设备126

7 3.4 SDH网同步127

7.3.5 SDH传送网131

7.3.6 SDH网络管理138

7.3.7城域光纤通信网络138

7.3.8基于SDH的多业务传送平台142

7.4光传送网146

7.4.1 OTN的基本原理146

7.4.2 OTN的复用映射结构147

7.4.3 OTN的关键技术148

7.5习题149

第8章 光波分复用系统151

8.1波分复用原理151

8.1.1 WDM系统的基本概念151

8.1.2 WDM系统的应用形式152

8.2 WDM系统结构及分类154

8.2.1 WDM系统结构154

8.2.2 WDM系统分类方法155

8.2.3 WDM系统波长规划157

8.3 WDM系统关键技术158

8.3.1光源技术159

8.3.2波分复用器/解复用器160

8.3.3光波长转换器164

8.3.4光纤传输技术166

8.3.5光放大器增益钳制技术173

8.3.6光监控信道技术174

8.4 WDM设备与组网175

8.4.1 WDM设备类型及应用场合175

8.4.2 WDM网络结构176

8.4.3 WDM网络保护179

8.5光时分复用183

8.6习题184

第9章 光纤通信系统性能185

9.1数字传输模型185

9.1.1数字传输模型的原理及意义185

9.1.2数字传输模型的分类185

9.1.3光传送网传输模型187

9.2光接口性能187

9.2.1 SDH光接口性能187

9.2.2 WDM光接口性能189

9.3光纤数字通信系统性能190

9.3.1误码190

9.3.2抖动195

9.3.3漂移199

9.3.4延时199

9.4光纤通信系统可用性200

9.4.1基本概念200

9.4.2光纤通信系统可用性计算201

9.4.3光纤通信系统可用性指标要求202

9.5光纤通信系统设计202

9.5.1光纤通信系统设计的主要方法202

9.5.2影响系统设计的主要参数203

9.5.3最坏值法设计过程204

9.6习题205

第10章 光纤通信网206

10.1光接入网206

10.1.1接入网概述206

10.1.2光纤接入网208

10.1.3光接入网关键技术215

10.1.4无源光网络220

10.2计算机高速互联光网络技术236

10.2.1光纤分布式数据接口236

10.2.2光纤通道237

10.2.3高速计算机光互联技术239

10.3智能光网络240

10.3.1智能光网络概述240

10.3.2自动交换光网络241

10.3.3通用多协议标签交换249

10.4全光网252

10.4.1全光网原理252

10.4.2全光交换技术253

10.4.3全光网节点技术256

10.5习题259

第11章 光纤通信新技术261

11.1相干光通信261

11.1.1相干光通信系统原理261

11.1.2相干光通信关键技术262

11.2光孤子通信技术264

11.2.1光孤子通信系统的基本组成264

11.2.2影响光纤孤子通信系统容量的因素265

11.3空间光通信266

11.3.1空间光通信的原理和特点266

11.3.2大气激光通信系统267

11.3.3 FSO关键技术268

11.3.4短距可见光通信270

11.4量子光通信271

11.4.1量子光通信原理271

11.4.2量子纠缠和量子隐形传态272

11.4.3量子密钥分配协议273

11.5习题273

附录274

术语表274

参考文献279