基本信息
作者： 王佳叢書名： 信號與信息處理技術叢書
出版社：電子工業出版社
ISBN：9787121194610
上架時間：2013-3-11
出版日期：2013 年2月
開本：16開
頁碼：216
版次：1-1
所屬分類：通信 > 光通信與傳輸
內容簡介
書籍通信書籍
《光纖通信與空間光通信技術》結合光纖通信技術和空間光通信技術目前的發展動態，全面介紹了以光為載波的通信系統的基本概念、原理、技術以及系統設計方法，上篇主要內容包括：光纖通信系統的優點及組成；光源器件的結構、發光原理、調製原理及編碼技術；光檢測器件的結構和原理，光接收機的相關理論；光纖的傳輸原理和特性，光纖的非線性效應；光無源器件和光放大器的原理與套用；光纖通信系統性能指標與光網路技術。下篇主要內容包括：空間光通信技術的發展現狀及關鍵技術：空間光通信系統的功率預算；各部分的方案設計：地面水平空間光通信系統的樣機設計：空間光通信系統保密性能的研究及光脈衝展寬問題的研究。
《光纖通信與空間光通信技術》可作為電子科學與技術、通信工程專業本科生及相關專業的高年級學生使用，也可作為通信技術人員的參考書。
目錄
《光纖通信與空間光通信技術》上篇 光纖通信技術
第1章 引言3
1.1 光纖通信系統的優點3
1.2 光纖通信系統的基本組成5
第2章 光源與光發射機8
2.1 雷射的發光原理8
2.1.1 原子的能級結構8
2.1.2 光與物質的相互作用9
2.1.3 半導體材料的能帶結構10
2.1.4 pn結的能帶11
2.2 ld的工作特性13
2.2.1 功率—電流特性13
2.2.2 轉換效率14
2.2.3 溫度特性15
2.2.4 光譜特性15
2.2.5 方向性17
2.2.6 暫態特性17
2.3 發光二極體的結構和特性19
2.3.1 發光二極體的結構19
.2.3.2 發光二極體的工作特性20
2.4 光源的內調製21
2.4.1 led的模擬調製21
2.4.2 led的數字調製22
2.4.3 ld的模擬調製23
2.4.4 ld的數字調製23
2.5 光源的外調製24
2.5.1 電光強度調製24
2.5.2 光波導調製26
2.6 脈衝編碼28
2.6.1 曼徹斯特編碼28
2.6.2 cmi碼29
2.6.3 mbnb碼29
第3章 光電探測器與光接收機31
3.1 光電探測器31
3.1.1 pin光電二極體32
3.1.2 雪崩光電二極體34
3.2 光接收機36
3.2.1 光接收機的結構37
3.2.2 光接收機的噪聲40
3.2.3 光接收機的信噪比41
3.2.4 光接收機的誤碼率42
3.2.5 光接收機的靈敏度44
第4章 光纖46
4.1 光纖概述46
4.2 光纖的傳輸原理49
4.2.1 幾何光學法49
4.2.2 波動光學法52
4.3 光纖的損耗特性56
4.3.1 紫外吸收57
4.3.2 紅外吸收57
4.3.3 散射損耗57
4.3.4 金屬元素吸收58
4.3.5 氫氧根吸收58
4.3.6 輻射損耗59
4.4 光纖的色散與頻寬59
4.4.1 模式色散61
4.4.2 材料色散62
4.4.3 波導色散63
4.4.4 偏振色散63
4.5 光纖的非線性效應64
4.5.1 非線性折射率65
4.5.2 非線性受激散射66
第5章 光無源器件和光放大器68
5.1 光纖連線器68
5.1.1 光纖固定連線方式69
5.1.2 光纖活動連線方式70
5.2 光開關72
5.2.1 機械式光開關73
5.2.2 電光開關74
5.2.3 液晶光開關74
5.2.4 磁光開關75
5.2.5 熱光開關76
5.2.6 微機電光開關77
5.3 光耦合器79
5.3.1 光耦合器的特徵參數79
5.3.2 光耦合器的拓撲結構80
5.4 光隔離器81
5.5 光衰減器82
5.6 光放大器83
5.6.1 稀土摻雜光纖放大器84
5.6.2 拉曼光纖放大器86
5.6.3 半導體光放大器88
第6章 光纖通信系統與光網路90
6.1 光纖損耗和色散對系統性能的影響90
6.1.1 損耗限制系統90
6.1.2 色散限制系統91
6.2 光纖通信系統的功率預算和上升時間預算92
6.3 光數字傳輸網93
6.4 數字光纖通信系統的性能指標95
6.4.1 誤碼性能95
6.4.2 抖動性能97
6.5 波分復用技術97
6.5.1 wdm基本原理98
6.5.2 wdm系統的核心技術98
6.6 光時分復用技術100
6.7 接入網技術100
下篇 空間光通信技術
第7章 引言105
7.1 概述105
7.2 空間光通信技術的套用和發展現狀106
7.2.1 星際空間通信套用106
7.2.2 地面商用通信套用107
7.2.3 軍事通信套用109
7.3 關鍵技術111
7.3.1 精密、可靠的光束控制技術111
7.3.2 高靈敏度和高抗干擾性的光信號接收技術112
7.3.3 快速、精確的apt技術112
7.3.4 大氣信道的研究112
7.3.5 調製和編、解碼方式研究112
7.4 發展趨勢113
第8章 空間光通信系統的功率預算114
8.1 簡化的功率預算公式114
8.2 星際空間光通信系統的功率預算114
8.2.1 高斯光束115
8.2.2 光束抖動115
8.2.3 功率預算116
8.3 地面水平空間光通信系統的功率預算118
8.3.1 大氣衰減119
8.3.2 大氣湍流124
8.3.3 湍流大氣中的光強閃爍126
8.3.4 湍流大氣中的光束漂移127
8.3.5 湍流大氣中的光束擴展128
8.3.6 功率預算129
8.4 斜程空間光通信系統的功率預算133
8.5 空間光通信系統的信噪比與誤碼率136
8.5.1 信噪比137
8.5.2 誤碼率139
第9章 空間光通信系統方案設計143
9.1 光源143
9.1.1 半導體雷射器143
9.1.2 主振功放145
9.1.3 光纖雷射器146
9.1.4 nd:yag雷射器147
9.2 探測器147
9.3 光學天線149
9.3.1 離軸式牛頓望遠系統149
9.3.2 卡塞格林望遠系統150
9.3.3 離軸式格里高利望遠系統150
9.3.4 附加透鏡式卡塞格林望遠系統150
9.3.5 附加施密特校正板式卡塞格林望遠系統151
9.3.6 馬克斯托夫—卡塞格林望遠系統151
9.4 apt系統152
9.4.1 捕獲系統153
9.4.2 跟蹤系統155
9.5 光信號調製原理與技術159
9.5.1 開關鍵控調製160
9.5.2 脈衝位置調製160
9.5.3 數字脈衝間隔調製161
9.5.4 幾種調製方式的性能比較162
第10章 地面水平空間光通信系統樣機設計164
10.1 主要技術指標與器件164
10.2 系統的結構165
10.3 雷射器驅動電路167
10.3.1 直接光強度調製167
10.3.2 雷射器驅動電路設計168
10.3.3 驅動電路外圍電路設計及取值169
10.3.4 電路設計中需要注意的若干問題170
10.3.5 實驗測試結果及分析171
10.4 光接收電路172
10.4.1 前置放大器173
10.4.2 限幅放大器174
10.4.3 接收電路設計176
10.4.4 電路設計中需要注意的若干問題176
10.4.5 實驗測試177
10.5 乙太網接口模組178
10.5.1 媒體轉換器ip113的內部結構178
10.5.2 ip113外圍電路設計180
10.5.3 實驗測試182
10.6 光學天線183
10.6.1 光學天線的結構183
10.6.2 天線效率以及準直發散角的實驗測試184
10.7 空間光通信鏈路功率預算185
10.8 空間光通信系統測試185
10.8.1 基於視頻處理的空間光通信186
10.8.2 基於乙太網傳輸的空間光通信187
第11章 空間光通信的保密性能190
11.1 概述190
11.2 空間光通信信號被截獲的可能性190
11.2.1 在信道外截獲散射光信號的理論模型190
11.2.2 散射區域的限制條件194
11.2.3 計算實例196
第12章 空間光通信系統中脈衝展寬問題的研究199
12.1 概述199
12.2 大氣色散199
12.2.1 大氣色散對單縱模雷射器產生的光脈衝的影響200
12.2.2 大氣色散對多縱模雷射器產生的光脈衝的影響202
12.3 大氣擾動的影響205
12.4 光學系統的影響206
12.5 採用低精度大口徑非成像光學元件的研究209
12.5.1 採用大口徑光學接收天線的原因209
12.5.2 幾種典型非成像光學元件的仿真計算210
參考文獻216
