光纖通信（第二版）

第1章  概述
1.1  光纖通信技術(shù)發(fā)展
1.1.1  光纖通信的優(yōu)點(diǎn)
1.1.2  三種基本的光纖通信系統(tǒng)
1.1.3  光纖接入網(wǎng)技術(shù)介紹
1.1.4  三代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較
1.1.5  光傳送網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.1.6  通信網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)
1.2  光波基礎(chǔ)
1.2.1  光的本質(zhì)
1.2.2  均勻介質(zhì)中的光波
1.2.3  相速度和折射率
1.2.4  群速度和群折射率
1.3  光與介質(zhì)的相互作用
1.3.1  斯奈爾定律和全反射
1.3.2  內(nèi)／外反射、抗反射膜和電介質(zhì)鏡
1.3.3  光多次干涉和諧振
1.3.4  古斯-漢森相移和分光鏡
1.3.5  相干
1.3.6  衍射
1.3.7  偏振
1.3.8  雙折射—光在各向異性介質(zhì)中的傳輸
1.3.9  非線性光學(xué)效應(yīng)
1.4  平面介質(zhì)波導(dǎo)
1.4.1  波導(dǎo)條件
1.4.2  單模和多模波導(dǎo)
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第2章  光纖和光纜
2.1  光纖結(jié)構(gòu)和類型
2.1.1  多模光纖
2.1.2  單模光纖
2.1.3  光纖制造工藝
2.2  光纖傳輸原理
2.2.1  傳輸條件
2.2.2  光纖模式
2.2.3  單模光纖的基本特性
2.3  光纖傳輸特性
2.3.1  衰減
2.3.2  色散
2.3.3  比特速率
2.3.4  帶寬
2.3.5  非線性光學(xué)效應(yīng)
2.4  單模光纖的進(jìn)展和應(yīng)用
2.4.1  G. 652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖
2.4.2  G. 653色散移位光纖
2.4.3  G. 654衰減最小光纖
2.4.4  G. 655非零色散光纖
2.4.5  全波光纖
2.4.6  色散補(bǔ)償光纖
2.5  光纖的選擇
2.6  光纜
2.6.1  對光纜的基本要求
2.6.2  光纜結(jié)構(gòu)和類型
2.6.3  海底光纜
2.7  光纖傳輸特性測量
2.7.1  損耗測量
2.7.2  帶寬測量
2.7.3  色散測量
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第3章  光纖通信器件
3.1  連接器
3.1.1  連接損耗
3.1.2  活動(dòng)連接器結(jié)構(gòu)和特性
3.1.3  接頭
3.1.4  連接方法的比較
3.2  耦合器
3.3  可調(diào)諧光濾波器
3.3.1  法布里-珀羅濾波器
3.3.2  馬赫-曾德爾濾波器
3.3.3  光柵濾波器
3.3.4  光纖環(huán)路諧振帶通濾波器
3.3.5  調(diào)諧濾波器性能比較
3.4  波分復(fù)用/解復(fù)用器
3.4.1  棱鏡解復(fù)用器
3.4.2  光柵解復(fù)用器
3.4.3  介質(zhì)薄膜干涉濾波器解復(fù)用器
3.4.4  熔拉雙錐耦合波分復(fù)用器
3.5  調(diào)制器
3.5.1  電光調(diào)制器
3.5.2  聲光調(diào)制器
3.5.3  電吸收波導(dǎo)調(diào)制器
3.6  光開關(guān)
3.6.1  機(jī)械光開關(guān)
3.6.2  波導(dǎo)光開關(guān)
3.7  光隔離器
3.8  光環(huán)行器
3.9  分插復(fù)用器
3.10  波長轉(zhuǎn)換器
3.11  交叉連接器
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第4章  光源和光發(fā)射機(jī)
4.1  概述
4.2  發(fā)光機(jī)理
4.2.1  發(fā)光機(jī)理
4.2.2  受激發(fā)射條件
4.2.3  光增益
4.2.4  激光器起振的閾值條件
4.2.5  激光器起振的相位條件
4.3  器件結(jié)構(gòu)
4.3.1  異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器
4.3.2  量子限制激光器
4.3.3  分布反饋激光器
4.4  波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器
4.5  垂直腔表面發(fā)射激光器
4.6  半導(dǎo)體激光器的特性
4.6.1  半導(dǎo)體激光器的基本特性
4.6.2  模式特性
4.6.3  調(diào)制響應(yīng)
4.6.4  半導(dǎo)體激光器噪聲
4.7  光發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)
4.7.1  驅(qū)動(dòng)電路
4.7.2  可靠性
4.8  光頻穩(wěn)定及其控制
4.9  對激光器的保護(hù)
4.9.1  光源慢啟動(dòng)保護(hù)
4.9.2  激光器過流保護(hù)
4.9.3  反向沖擊電流保護(hù)
4.9.4  焊接和靜電保護(hù)
4.10  光纖激光器
4.10.1  摻鉺光纖激光器
4.10.2  光纖光柵分布反饋式（DFB）激光器
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第5章  光探測及光接收機(jī)
5.1  光探測原理
5.2  光電二極管
5.2.1  PIN光電二極管
5.2.2  雪崩光電二極管
5.2.3  響應(yīng)帶寬
5.2.4  新型APD結(jié)構(gòu)
5.2.5  MSM光電探測器
5.3  數(shù)字光接收機(jī)
5.3.1  光電變換和前置放大
5.3.2  線性放大
5.3.3  數(shù)據(jù)恢復(fù)
5.4  接收機(jī)信噪比（SNR）
5.4.1  噪聲機(jī)理
5.4.2  PIN光接收機(jī)
5.4.3  APD接收機(jī)
5.5  接收機(jī)誤碼率和靈敏度
5.5.1  比特誤碼率
5.5.2  最小平均接收光功率
5.5.3  光電探測器的量子限制
5.6  靈敏度下降機(jī)理
5.7  光接收機(jī)的性能
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第6章  光放大器
6.1  一般概念
6.1.1  增益頻譜和帶寬
6.1.2  增益飽和
6.1.3  放大器噪聲
6.1.4  光放大器應(yīng)用
6.2  半導(dǎo)體光放大器
6.2.1  放大器設(shè)計(jì)
6.2.2  行波光放大器特性
6.2.3  半導(dǎo)體光放大器的應(yīng)用
6.3  光纖拉曼放大器
6.3.1  分布式拉曼放大器的工作原理和特性
6.3.2  拉曼放大器對系統(tǒng)性能的影響
6.3.3  拉曼放大技術(shù)應(yīng)用
6.4  光纖布里淵放大器
6.5  摻鉺光纖放大器
6.5.1  摻鉺光纖結(jié)構(gòu)
6.5.2  工作原理及其特性
6.5.3  摻鉺光纖放大器的優(yōu)點(diǎn)
6.5.4  EDFA的應(yīng)用
6.5.5  實(shí)用EDFA構(gòu)成
6.5.6  摻鐠光纖放大器
6.6  光放大器系統(tǒng)應(yīng)用
6.6.1  前置放大器
6.6.2  放大器級聯(lián)
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第7章  光纖傳輸系統(tǒng)
7.1  概述
7.1.1  調(diào)制
7.1.2  編碼
7.1.3  復(fù)用
7.2  光調(diào)制
7.2.1  模擬強(qiáng)度光調(diào)制
7.2.2  數(shù)字強(qiáng)度光調(diào)制
7.3  電復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
7.3.1  頻分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
7.3.2  微波副載波復(fù)用（SCM）光纖傳輸系統(tǒng)
7.3.3  SDH光纖傳輸系統(tǒng)—電時(shí)分復(fù)用的典型應(yīng)用
7.4  光復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)
7.4.1  波分復(fù)用（WDM）光纖傳輸系統(tǒng)
7.4.2  光時(shí)分復(fù)用（OTDMA）光纖傳輸系統(tǒng)
7.4.3  光碼分復(fù)用（OCDM）光纖傳輸系統(tǒng)
7.5  相干光波通信系統(tǒng)
7.5.1  相干檢測
7.5.2  信噪比（SNR）
7.5.3  相干解調(diào)方式
7.5.4  相干系統(tǒng)光調(diào)制
7.5.5  相位噪聲和相位分集接收
7.5.6  強(qiáng)度噪聲和平衡混頻接收
7.5.7  極化匹配和極化控制
7.5.8  相干實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
7.6  光纖孤子通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
7.6.1  基本概念
7.6.2  光孤子通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第8章  系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和限制
8.1.1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
8.1.2  損耗限制系統(tǒng)
8.1.3  色散限制系統(tǒng)
8.2  功率預(yù)算
8.2.1  陸地系統(tǒng)功率預(yù)算
8.2.2  海底光纜系統(tǒng)功率預(yù)算
8.3  功率代價(jià)因素
8.3.1  光纖模式噪聲
8.3.2  色散引起的脈沖展寬
8.3.3  激光器模式分配噪聲
8.3.4  LD的頻率啁啾
8.3.5  反射噪聲
8.4  帶寬設(shè)計(jì)
8.5  單信道光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.5.1  模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.5.2  數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.6  DWDM系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)
8.6.1  中心頻率和信道間隔
8.6.2  線性串話
8.6.3  非線性串話
8.6.4  光放大器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.6.5  光功率預(yù)算
8.6.6  網(wǎng)絡(luò)管理
8.6.7  網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和生存對策
8.6.8  網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)
8.6.9  DWDM網(wǎng)絡(luò)信道數(shù)計(jì)算
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第9章  色散限制、補(bǔ)償和管理
9.1  色散引起脈沖展寬
9.1.1  基本傳輸方程
9.1.2  高斯脈沖輸入
9.2  色散對系統(tǒng)性能的限制
9.2.1  對系統(tǒng)比特速率的限制
9.2.2  對系統(tǒng)傳輸距離的限制
9.3  后補(bǔ)償技術(shù)
9.4  前補(bǔ)償技術(shù)
9.4.1  預(yù)啁啾補(bǔ)償
9.4.2  FSK調(diào)制補(bǔ)償
9.4.3  雙二進(jìn)制編碼
9.4.4  半導(dǎo)體光放大器產(chǎn)生啁啾補(bǔ)償
9.4.5  光纖引入啁啾
9.5  負(fù)色散DCF補(bǔ)償
9.6  光濾波器補(bǔ)償
9.6.1  法布里-玻羅干涉濾波器
9.6.2  馬赫-曾德爾干涉濾波器
9.6.3  光纖光柵濾波器
9.7  相位共軛補(bǔ)償
9.8  鏡像相位陣列補(bǔ)償
9.9  寬帶系統(tǒng)色散補(bǔ)償
9.9.1  光時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)色散補(bǔ)償
9.9.2  波分復(fù)用系統(tǒng)色散補(bǔ)償
9.10  色散管理
9.10.1  長距離系統(tǒng)色散管理
9.10.2  動(dòng)態(tài)色散管理
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
附錄A  部分習(xí)題答案
附錄B  電磁波頻率與波長的換算
附錄C1  DBM與MW換算表
附錄C2  DB值和功率比（ ）
附錄C3  百分損耗（%）與分貝（DB）損耗換算表
附錄D  PDH與SDH速率等級
附錄E   和 的關(guān)系
附錄F  物理常數(shù)
附錄G  ITU-T關(guān)于WDM系統(tǒng)波長安排
附錄H  名詞術(shù)語索引
附錄I  例題目錄
參考文獻(xiàn)