前言 *1章光纖通信基礎 1.1光纖通信技術發展 1.1.1光通信發展史 1.1.2高速光纖通信繫統進展 1.1.3ITU-T 光傳輸網（OTN）的*新進展 1.2光波基礎 1.2.1光的本質——波動性和粒子性 1.2.2均勻介質中的光波——光是電磁波 1.3光的傳播特性 1.3.1光的反射、折射和全反射——光纖波導傳輸光的基礎 1.3.2光的干涉和衍射——激光器和濾波器基礎 1.3.3光的偏振——偏振復用基礎 1.3.4光的雙折射——LiNbO3調制器、延遲片及偏振分光器基礎 1.3.5TE模、TM模和HE模 復習思考題 習題 *2章光纖和光纜 2.1光纖結構和類型 2.1.1多模光纖 2.1.2單模光纖 2.1.3超低損耗光纖 2.1.4光纖制造工藝 2.2光纖傳輸原理 2.2.1光線理論分析傳輸條件——全反射和相干 2.2.2光線理論分析光纖傳輸模式 2.2.3導波理論分析光纖傳輸模式 2.2.4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光纖比特率 2.3.4光纖帶寬 2.3.5非線性光學效應 2.4單模光纖的進展和應用 2.4.1改變光纖結構、設計不同光纖 2.4.2G.652標準單模（SSM）光纖 2.4.3G.653色散位移光纖（DSM）光纖 2.4.4G.654截止波長位移單模光纖 2.4.5G.655非零色散位移光纖（NZ-DSF） 2.4.6G.656寬帶非零色散位移光纖（WNZ-DSF） 2.4.7G.657接入網用光纖 2.4.8正負色散光纖和色散補償光纖（DCF） 2.5光纖的選擇 2.5.1一般光纖選擇 2.5.2超低損耗光纖選擇 2.6光纜 2.6.1對光纜的基本要求 2.6.2光纜結構和類型 2.6.3海底光纜分類及性能 復習思考題 習題 光纖通信技術*2版目錄第3章光纖通信無源器件 3.1光連接器 3.1.1活動連接器結構和特性 3.1.2連接損耗 3.1.3光接頭 3.2光耦合器 3.2.1光方向耦合器 3.2.2熔拉雙錐星形耦合器 3.2.3單纖雙向光耦合器 3.3可調諧光濾波器 3.3.1法布裡-珀羅（F-P）濾波器 3.3.2馬赫-曾德爾（M-Z）濾波器 3.3.3布拉格（Bragg）光柵濾波器 3.4波分復用/解復用器 3.4.1衍射光柵解復用器 3.4.2馬赫-曾德爾（M-Z）干涉濾波復用/解復用器 3.4.3介質薄膜干涉濾波解復用器 3.5光調制器 3.5.1電光效應和電光調制器（M-ZM） 3.5.2QPSK光調制器及其在偏振復用相干檢測繫統中的應用 3.5.3電吸收波導調制器（EAM） 3.6光開關 3.6.1機械式光開關 3.6.2電光開關 3.6.3熱電效應及熱光開關 3.7光隔離器和光環形器 3.7.1法拉第磁光效應 3.7.2磁光塊狀光隔離器 3.7.3磁光波導光隔離器 3.7.4光環行器 3.8陣列波導光柵（AWG）工作原理及器件 3.8.1AWG星形耦合器 3.8.2AWG工作原理 3.8.3AWG光復用/解復用器 3.8.4AWG光分插復用器 3.9光雙折射器件 3.9.1相位延遲片和相位補償器 3.9.2起偏器和檢偏器 3.9.3偏振控制器 復習思考題 習題 第4章光發射及光調制 4.1概述 4.2發光機理 4.2.1發光機理概述 4.2.2激光器起振的閾值條件 4.2.3激光器起振的相位條件 4.3半導體激光器結構 4.3.1異質結半導體激光器 4.3.2量子限制激光器 4.3.3分布反饋激光器 4.4波長可調半導體激光器 4.4.1耦合腔波長可調半導體激光器 4.4.2衍射光柵波長可調激光器 4.5其他激光器 4.5.1垂直腔表面發射激光器 4.5.2光纖激光器 4.6半導體激光器的特性 4.6.1半導體激光器的基本特性 4.6.2模式特性 4.6.3調制響應 4.6.4半導體激光器噪聲 4.7先進的光調制技術 4.7.1光調制技術原理 4.7.2光調制技術分類 4.7.3偏振復用差分正交相移鍵控（PM-DQPSK） 4.7.4數/模（D/A）轉換正交幅度調制（QAM） 4.7.5香農限制和調制技術比較 復習思考題 習題 第5章光探測及光接收 5.1光探測原理 5.1.1響應度和量子效率 5.1.2響應帶寬 5.2光探測器 5.2.1PIN光電二極管 5.2.2雪崩光電二極管 5.2.3MSM光探測器 5.2.4單行載流子光探測器（UTC-PD） 5.2.5波導光探測器（WG-PD） 5.2.6行波光探測器（TW-PD） 5.3數字光接收機 5.3.1光/電轉換和前置放大器 5.3.2線性放大 5.3.3數據恢復 5.4接收機信噪比（SNR） 5.4.1噪聲機理 5.4.2PIN 光接收機的信噪比 5.4.3APD接收機的信噪比 5.4.4光信噪比（OSNR）和信噪比的關繫 5.5接收機誤碼率、Q參數和信噪比 5.5.1比特誤碼率和Q參數 5.5.2比特誤碼率和Q參數、信噪比的關繫 5.5.3收發機功率代價 5.6光接收機 5.6.1光接收機性能 5.6.2電子載流子（UTC）光接收機 5.6.3陣列波導光柵（AWG）多信道光接收機 5.6.4107Gbit/s WG-PIN行波放大光接收機 復習思考題 習題 第6章光放大器 6.1光放大器基礎 6.1.1增益頻譜和帶寬 6.1.2增益飽和 6.1.3光放大器噪聲 6.1.4光放大器應用 6.2半導體光放大器 6.2.1半導體光放大器設計 6.2.2半導體光放大器特性 6.2.3半導體光放大器的應用 6.3摻鉺光纖放大器 6.3.1摻鉺光纖結構和EDFA的構成 6.3.2EDFA工作原理及其特性 6.3.3摻鉺光纖放大器的優點 6.3.4EDFA的應用 6.3.5L波段EDFA及 C+L波段應用 6.3.6放大器級聯 6.4光纖拉曼放大器 6.4.1光纖拉曼放大器的工作原理 6.4.2光纖拉曼增益和帶寬 6.4.3多波長泵浦增益帶寬 6.4.4光纖拉曼放大器等效開關增益和有效噪聲指數 6.4.5光纖拉曼放大技術的應用 6.4.6混合使用拉曼放大和C+L波段EDFA 復習思考題 習題 第7章光纖通信繫統 7.1光纖通信繫統基礎 7.1.1脈衝編碼——將模擬信號變為數字信號 7.1.2信道編碼——減少誤碼方便時鐘提取 7.1.3信道復用——擴大信道容量，充分利用光纖帶寬 7.1.4光調制——讓光攜帶聲音和數字信號 7.2頻分復用/時分復用光纖通信繫統 7.2.1頻分復用（FDM）光纖傳輸繫統 7.2.2微波副載波復用（SCM）光纖傳輸繫統 7.2.3光纖/電纜混合（HFC）網——典型的FDM光纖傳輸繫統 7.2.4正交頻分復用（OFDM）光纖傳輸繫統——4G、5G移動通信基礎 7.2.5SDH光纖通信繫統——典型的TDM光纖通信繫統 7.3光復用光纖通信繫統 7.3.1波分復用（WDM）光纖傳輸繫統 7.3.2偏振復用（PM）光纖傳輸繫統 7.4相干光纖通信繫統 7.4.1相干檢測原理 7.4.2相干解調方式 7.4.3相干繫統接收 復習思考題 習題 第8章高速光纖通信 8.1前向糾錯 8.1.1前向糾錯技術概述 8.1.2ITU-T 前向糾錯標準和實現方法 8.2數字信號處理（DSP） 8.2.1DSP在高比特率光纖通信繫統中的作用 8.2.2數字信號處理技術的實現 8.2.3100Gbit/s繫統數字信號處理器 8.3增益均衡 8.3.1增益均衡的必要性和方法 8.3.2無源均衡器 8.3.3有源斜率均衡器 8.4奈奎斯特脈衝整形及其繫統 8.4.1奈奎斯特脈衝整形概念 8.4.2奈奎斯特發送機/接收機及其繫統 8.5100G超長距離DWDM繫統 8.5.1100G超長距離DWDM繫統關鍵技術 8.5.2100G 超長距離DWDM繫統光收發模塊 8.6400G光纖通信繫統 8.6.1400G光纖通信繫統技術概述 8.6.2單載波400G傳輸繫統技術 8.6.3雙載波400G傳輸繫統技術 8.7繫統色散補償和管理 8.7.1負色散光纖補償 8.7.2光濾波器補償 8.7.3啁啾光纖色散補償 8.7.4電子色散補償——DSP基礎 8.7.5光子晶體光纖（PCF）補償 8.7.6光纖色散管理技術 8.8射頻信號光纖傳輸（RoF） 8.8.1微波信號的光學產生 8.8.2光纖傳輸寬帶無線接入網 8.9海底光纜通信繫統 8.9.1海底光纜通信繫統在世界通信網絡中的地位和作用 8.9.2海底光纜通信繫統的組成和分類 8.9.3海底光纜通信繫統的發展歷程 8.9.4連接中國的海底光纜通信繫統發展簡況 復習思考題 第9章光纖通信繫統設計 9.1繫統設計概述 9.1.1繫統設計總體考慮 9.1.2繫統結構 9.1.3光纖損耗限制繫統 9.1.4光纖色散限制繫統 9.2光纖通信繫統OSNR和Q參數 9.2.1Q參數與BER的關繫 9.2.2光信噪比（OSNR） 9.2.3Q參數與OSNR的關繫 9.3Q參數和 OSNR 預算 9.3.1繫統運行期間Q參數結構圖 9.3.2數字線路段Q參數預算 9.3.3光中繼繫統OSNR預算 9.4光纖通信繫統光功率預算 9.4.1低速小容量繫統光功率預算 9.4.2WDM繫統光功率預算 9.4.3無中繼放大繫統功率預算 9.4.4功率代價因素 9.5光纖通信繫統技術設計 9.5.1光中繼繫統技術設計考慮 9.5.2光中繼間距設計 9.5.3無中繼繫統技術設計考慮 9.6DWDM繫統設計 9.6.1中心頻率、信道間隔和帶寬 9.6.2光放大器繫統設計 9.6.3網絡管理 9.6.4網絡保護、生存和互聯 復習思考題 習題 *10章無源光網絡接入技術 10.1接入網在網絡建設中的作用及發展趨勢 10.1.1接入網在網絡建設中的作用 10.1.2光接入網技術演進 10.1.3三網融合——接入網的發展趨勢 10.2網絡構成 10.2.1網絡結構 10.2.2光線路終端（OLT） 10.2.3光（ONU） 10.2.4光分配網絡（ODN） 10.3無源光網絡（PON）基礎 10.3.1分光比 10.3.2結構和要求 10.3.3下行復用技術 10.3.4上行接入技術 10.3.5安全性和私密性 10.4PON接入繫統 10.4.1EPON繫統 10.4.2GPON繫統 10.4.3WDM-PON繫統 10.4.4WDM/TDM混合無源光網絡 復習思考題 習題 *11章光纖通信儀器及測試 11.1光纖通信測量儀器 11.1.1光功率計 11.1.2光纖熔接機 11.1.3光時域反射儀 11.1.4相干光時域反射儀（C-OTDR） 11.1.5誤碼測試儀 11.1.6PCM綜合測試儀 11.1.7SDH測試儀 11.1.8光譜分析儀 11.1.9多波長光源 11.1.10光衰減器 11.1.11綜合測試儀 11.2光纖傳輸特性測量 11.2.1損耗測量 11.2.2帶寬測量 11.2.3色散測量 11.2.4偏振模色散測量 11.3光器件參數測量 11.3.1光源參數測量 11.3.2探測器參數測量 11.3.3無源光器件參數測量 11.4光纖通信繫統指標測試 11.4.1平均發射光功率和消光比測試 11.4.2光接收機靈敏度和動態範圍測試 11.4.3光纖通信繫統誤碼性能測試 11.4.4繫統Q參數測量 復習思考題 附錄 附錄A電磁波頻率與波長的換算 附錄BdBm與mW、μW的換算 附錄CdB值和功率比 附錄D百分損耗（%）與分貝（dB）損耗換算表 附錄EPDH與SDH速率等級 附錄FWDM信道Δλ和Δν的關繫 附錄G物理常數 附錄H繫統設計參數 附錄I名詞術語索引 附錄J二維碼對應內容 參考文獻
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