現代光纖通信與網路教程 內容簡介本書取材廣泛,內容新穎實用,力求讓讀者從整體上把握現代光纖通信與網路的基本原理、相關技術以及套用全貌;行文通俗易懂、深入淺出,並配有豐富的圖表,各部分獨立成篇。本書適合不同層面的讀者選用,可以作為高等院校各類通信、廣播電視、計算機網路、光信息技術、光電子技術、信息管理等專業的教材及各類光纖通信技術培訓班用書,也適合廣大科研和工程技術人員閱讀和參考。現代光纖通信與網路教程 本書目錄目 錄 第一部分基礎篇 第1章 緒論 1. 1 光纖通信的發展 1. 1. l 光纖通信的概念 1. 1. 2 光纖通信的優點 1. 1. 3 光纖通信的發展與現狀 1. 2 光纖通信系統 1. 2. 1 系統的概念及模型 1. 2. 2 五代光纖通信系統 1. 3 光纖通信網路 1. 3. 1 網路的概念 1. 3. 2 第二代光纖通信網路 1. 4 現代光纖通信的特點 第2章 通信光纖 2. 1 通信光纖概述 2. 1. 1 幾何光學分析法 2. 1. 2 波動理論分析法 2. 2 光纖的損耗特性 2. 2. 1 損耗的表示方法一損耗係數 2. 2. 2 損耗機理及損耗譜 2. 3 光纖的色散特性 2. 3. 1 波長色激 2. 3. 2 材料色散 2. 3. 3 波導色激 2. 3. 4 高階色散 2. 3. 5 偏振模色散(PMD) 2. 4 光纖中信號的線性傳輸 2. 4. 1 基本的傳輸方程 2. 4. 2 光脈衝的展寬 2. 5 新型的單模光纖 2. 5. 1 色激位移光纖(DSF) 2. 5. 2 大有效面積光纖(LEAF) 2. 5. 3 保偏光纖(PMF) 2. 5. 4 全波長光纖(All Wave) 2. 5. 5 色散補償光纖(DCF) 2. 5. 6 色激平坦光纖 2. 6 光纖的非線性效應 2. 6. 1 克爾效應 2. 6. 2 自相位調製(SPM) 2. 6. 3 交叉相位調製(XPM/CPM) 2. 6. 4 四波浪頻(FWM) 2. 6. 5 受激拉曼散射(SRS) 2. 6. 6 受激布里淵散射(SBS) 2. 7 光纖中信號的非線性傳輸 2. 7. 1 非線性傳播方程 2. 7. 2 光脈衝的壓縮 2. 7. 3 光孤子脈衝 第3章 光纖通信器件 3. 1 光器件概述 3. 2 半導體發光器件 3. 2. 1 發光基理 3. 2. 2 發光二極體(LED) 3. 2. 3 半導體雷射器的原理 3. 2. 4 半導體雷射器的性質 3. 2. 5 DFB和DBR半導體雷射器 3. 2. 6 垂直勝面發光雷射器(VCSEL) 3. 2. 7 光纖光柵外勝可調諧半導體雷射器 3. 2. 8 超短光脈衝雷射器 3. 3 半導體光檢測器 3. 3. 1 工作原理 3. 3. 2 PIN 3. 3. 3 APD(雪崩光電二極體) 3. 4 光纖耦合器與隔離器 3. 4. 1 NXN星型耦合器 3. 4. 2 方向耦合器 3. 4. 3 光隔離器和環形器 3. 5 光開關 3. 5. 1 光開關的概念與特點 3. 5. 2 主要的幾種光開關 3. 6 光纖光柵 3. 6. 1 光纖光柵的概念與分類 3. 6. 2 短周期布拉格FBG和長周期LPG光纖光柵 3. 6. 3 光纖光柵的製作方法 3. 6. 4 光纖光柵的套用 3. 7 光波長復用器與濾波器 3. 7. 1 概述 3. 7. 2 光纖光柵 3. 7. 3 馬赫一曾德爾干涉儀(MZI) 3. 7. 4 陳列波導光柵(AWG) 3. 7. 5 聲光可調濾波器(AOTF) 3. 8 光波長變換器 3. 8. 1 概述 3. 8. 2 光電光型波長變換器 3. 8. 3 全光型波長變換器 3. 3. 4 波段變換器 第4章 光波復用與放大 4. 1 光波復用與放大概述 4. 2 波分復用(WDM) 4. 2. 1 WDM基本原理 4. 2. 2 大容量的WDM傳輸 4. 2. 3 波長選路網路WRN 4. 3 光碼分復用(OCDMA) 4. 3. 1 OCDMA基本原理 4. 3. 2 OCDMA編解碼 4. 3. 3 OCDMA網路 4. 4 光時分復用(OTDM) 4. 4. 1 OTDM基本原理 4. 4. 2 OTDM合路/分路器 4. 4. 3 OTDM分組網路 4. 5 光纖放大器(EDFA) 4. 5. 1 基本概念 4. 5. 2 增益 4. 5. 3 增益特性 4. 5. 4 噪聲 4. 5. 5 噪聲指數(NF) 4. 6 半導體光放大器(SOA) 第二部分 系統篇 第5章 光纖傳輸系統 5. 1 兩種典型套用的光纖傳輸系統 5. 1. 1 IM-DD系統 5. 1. 2 EDFA+WDM系統 5. 2 其它光纖傳輸系統 5. 2. 1 相干檢測系統 5. 2. 2 光纖孤子傳輸系統 5. 2. 3 SCM系統 第6章 傳輸系統設計 6. 1 系統設計考慮 6. 2 光傳送機 6. 2. 1 平均輸出光功率 6. 2. 2 消光比 6. 2. 3 光信噪比(OSNR) 6. 3 光接收機 6. 3. 1 接收靈敏度 6. 3. 2 接收機過載功率 6. 4 光放大器 6. 4. 1 放大器的級聯 6. 4. 2 自動增益控制(AGC) 6. 4. 3 光監控通道(OSC) 6. 5 光纖的選用 6. 5. l 概述 6. 5. 2 G. 652光纖(常規單模光纖) 6. 5. 3 G. 653光纖(色激位移光纖) 6. 5. 4 G. 655光纖(非零色激位移光纖) 6. 5. 5 大有效面積光纖 6. 6 IM-DD系統 6. 6. 1 光功率預算 6. 6. 2 色激預算 6. 6. 3 上升時間預算 6. 7 EDFA+WDM系統 6. 7. 1 波長分配方案 6. 7. 2 通道間隔與波長數目 6. 7. 3 串擾 6. 7. 4 光放大器的跨度 6. 7. 5 單通道的光功率 第7章 傳輸系統性能評估 7. 1 基本光傳輸系統的數學模型 7. 1. 1 強度調製直接檢測系統 7. 1. 2 相位調製相干系統 7. 2光傳輸系統的性能評定 7. 2. 1 直接檢測系統的性能 7. 2. 2 相干系統的性能 7. 2. 3 IM-DD WDM系統中的串擾 7. 3 採用光放大器的傳輸系統 7. 3. 1 光放大系統的設計 7. 3. 2 理想光纖傳輸條件下光放大系統的性能 第三部分 網路篇 第8章 光網路 8. 1 計算機互連 8. 1. 1 CSMA/CD光纖匯流排網 8. 1. 2 光纖分散式數據接口 FDDI 8. 1. 3 高性能並行接口 HIPPI 8. 1. 4 光纖通道 8. 2 用戶接入 8. 2. 1 光纖同軸混合網(HFC) 8. 2. 2 光纖到戶(FTTH) 8. 3 長途傳送 8. 3. 1 SDH同步網路 8. 3. 2 多波長光網路 第9章 SDH光同步數字傳送網 9. 1基本概念 9. 1. 1什麼是SDH 9. 1. 2 SDH的優點 9. 1. 3 SDH的速率體系 9. 1. 4 SDH的幀結構 9. 1. 5 STM-l段開銷功能 9. 2 SDH的同步復用原理 9. 2. 1虛容器(VC)與通道(P) 9. 2. 2復用映射結構與過程 9. 2. 3 Z048MbN刨ZM口)舉例 9. 2. 4 ATM信元的映射 9. 2. 5 IP數據報的映射 9. 3 SDH網路同步 9. 3. 1 SDH網路同步的必要性 9. 3. 2 SDH網路同步方法 9. 3. 3 網同步示例 9. 4 SDH網路結構 9. 4. 1 分層 9. 4. 2 自愈環 9. 5 SDH網路保護一自愈環網 9. 5. 1 通道保護(PPS) 9. 5. 2 復用段共享保護(MS-SPRing) 9. 6 SDH節點設備 9. 6. 1 TM(終端復用器) 9. 6. 2 ADM(分插復用器) 9. 6. 3 DXC(數字交叉連線) 9. 7 SDH網管 9. 7. 1 SDH網管概念 9. 7. 2 SDH網管功能 9. 8 網管系統 第10章 WDM光傳送網路(OTN) 10. 1 基本概念 10. 1. 1 WDM光傳送網的優點 10. 1. 2 光通道與光路由選擇策略 10. 2 分層體系結構 10. 2. 1 光通道層(OCH) 10. 2. 2 光復用段層(OMS) 10. 2. 3 光放大跨輸層(OA/TS) 10. 3 波長選路與光交換 10. 3. 1 光交換及優點 10. 3. 2 波長選路 10. 3. 3 波長交換 10. 4 網路監控與管理 10. 4. 1 管理網的特點 10. 4. 2 管理通道的實現 10. 4. 3 光傳送網管理系統的結構 10. 5 WDM光傳送網的節點設備 10. 5. 1 WXC的功能要求 10. 5. 2 基於空間交換的WXC的結構 10. 5. 3 基於多波長濾波器(MWSF)的WXC結構 10. 5. 4 基於平行波長開關的WXC結構 10. 5. 5 基於陣列波導光柵復用器(AWGM)和波段變換器(WID(n, r))中的WXC結構 第四部分套用篇 第11章 多業務光纖接入網 11. 1 接入業務 11. 1. 1 電話業務 11. 1. 2 同軸電纜有線電視網(CATV) 11. 1. 3 IP業務 11. 1. 4 異步轉移模式(ATM) 11. 2 無源光網路(PON) 11. 2. 1 電話無源光網路(TPON) 11. 2. 2 WDM-PON 11. 2. 3 WR-PON 11. 3 PON的套用 11. 3. 1 APON(ATM+PON) 11. 3. 2 用戶環路載波系統(SLC系統) 11. 4 採用電纜調製解凋器(Cable Modem)的 HFC網 11. 4. 1 雙向Cable Modem系統 11. 4. 2 單向Cable Modem系統 第12章 高速光纖計算機網 12. 1 光纖區域網路概述 12. 2 高速光纖數據分布接口(FDDI環網) 12. 2. 1 FDDI原理 12. 2. 2 網路構成 12. 3 超高速光纖乙太網 12. 3. 1 吉比特光纖以大網 12. 3. 2 交換式乙太網 12. 3. 3 吉比特計算機網 12. 4 其它計算機網路(DQDB) 12. 4. 1 DQDB的特點 12. 4. 2 DQDB的工作原理 12. 4. 3 DQDB的體系結構 12. 5 光互聯網簡介 12. 5. 1 光網際網路的概念 12. 5. 2 光網際網路的體系結構與波長路由器 附錄1 有助於誤差機率計算的數學知識 A1. 1 馬可尼Q函式 A1. 2 高斯隨機變數二次厄密共軛形式的分布 A1. 3 柯西方程以及它的近似 附錄2 英文縮寫詞 主要參考文獻