光纤通信原理与应用
- 《光纤通信原理与应用》是2008年电子工业出版社出版的图书，作者是方志豪、方锐。本书比较系统地阐述了光纤通信的原理、特性、组成及应用。
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本书共8章，主要内容包括：光纤的基本结构、传光原理、特性参数和连接方式；光发送设备和光接收设备的基本组成及实现方式；WDM光纤数字通信系统的实现、光纤数字通信系统的SDH制式；光纤接入网、光纤局域网、光纤城域网、光纤广域网、光传送网和全光网。每章结尾提供了丰富的习题，便于读者自学并掌握各章的要点。本书配有免费电子教学课件。
本书概念准确，内容新颖，图文并茂，深入浅出，突出实用性、系统性和先进性，可作为普通高等院校通信工程、电子信息、光电技术等专业学生的教材，也可供其他相关专业的大学生和工程技术人员学习与参考。
第1章 概述
1.1 光纤通信的基本概念
1.1.1 光纤通信的定义
1.1.2 光纤通信发展过程
1.1.3 光纤通信的优点
1.2 光纤通信系统的构成及分类
1.2.1 光纤通信系统的基本构成
1.2.2 光纤通信系统分类
1.3 数字话路基础知识
1.3.1 语音信号的PCM数字化
1.3.2 话路的时分复用（TDM）
1.3.3 数字复接系列
习题
第2章 光纤
2.1 光纤的基本概念
2.1.1 光纤基本结构
2.1.2 光纤分类
2.1.3 光纤制造简述
2.1.4 光缆结构及类型
2.1.5 光缆（光纤）型号命名方法
2.2 光纤传光原理
2.2.1 光的射线理论及光纤传光分析
2.2.2 光纤导波模式的粗糙解（射线分析方法）
2.2.3 光纤导波模式的精确解（电磁场分析方法）
2.3 光纤特性参数
2.3.1 数值孔径
2.3.2 衰减特性
2.3.3 截止波长
2.3.4 带宽与色散
2.3.5 模场直径
2.4 光纤连接方式
2.5 光纤在通信领域中的应用
2.5.1 目前通信中常用的光纤
2.5.2 光纤（光缆）应用概况
习题
第3章 光发送设备
3.1 光端机的基本概念
3.1.1 光端机的功能
3.1.2 光端机基本框图
3.2 光发送电路
3.2.1 基本组成和主要性能指标
3.2.2 激光二极管（LD）
3.2.3 发光二极管（LED）
3.2.4 驱动电路
3.2.5 自动功率控制（APC）电路
3.2.6 自动温度控制（ATC）电路
3.3 输入电路
3.3.1 基本概念
3.3.2 光纤通信的码型
3.3.3 HDB3码输入电路
3.3.4 CMI码输入电路
习题
第4章 光接收设备
4.1 光接收电路
4.1.1 基本构成和主要性能指标
4.1.2 光检测器件（PIN和APD）
4.1.3 前置放大器
4.1.4 主放大器
4.1.5 均衡器
4.1.6 基线恢复
4.1.7 幅度判决
4.1.8 非线性处理
4.1.9 时钟提取
4.1.10 限幅移相
4.1.11 定时判决
4.2 输出电路
4.2.1 基本概念
4.2.2 码型反变换电路
4.2.3 输出接口电路
习题
第5章 光纤数字通信系统
5.1 光纤通信系统新技术简述
……
第6章 光纤数字通信系统的传输规范
第7章 现代光纤网络
第8章 未来的全光网络
附录A 英汉对照名词索引
参考文献 2100433B
书 名: 光纤通信原理与应用
作 者:方志豪 方锐
出版社: 电子工业出版社
出版时间: 2008年07月
ISBN: 9787121070020
开本: 16开
定价: 27.00 元
光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光-光纤通信。光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息...
会，这是趋势
光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之...
方志豪，男，武汉大学电子信息学院教授。主要研究方向包括现代通信理论与技术。网络互联。器件及电路的噪声等方面的研究。主持完成国家自然科学基金项目、企事业委托项目等10余项。在国内外重要刊物上发表论文70余篇，出版专著1本、教材3本。曾获得过国家教委科技进步二等奖、武汉大学优秀科技成果一等奖等奖励。
光纤通信原理习题答案
光纤通信原理习题答案
第二章 1. 定性描述渐变型多模光纤带宽远远优于阶跃型多模光纤的原因。 答：阶跃型多模光纤以不同入射角进入光纤的光线将经历不同的路径， 虽然在输入端同时入 射并以相同的速度传播， 但到达光纤输出端的时间却不同， 出现了时间上的分散， 导致脉冲 严重展宽。 而渐变型多模光纤有自聚焦作用， 虽然沿光纤轴线传输路径最短， 但轴线上折射 率最大，光传播最慢。 斜光线大部分路径在低折射率的介质中传播， 虽然路径长， 但传输快。 通过合理设计折射率分布， 不同入射角度入射的光线以相同的轴向速度在光纤中传输， 同时 到达输出端，即所有光线具有相同的空间周期，从而降低模间色散，增加了光纤传输带宽。 2. 已知多模阶跃型光纤，纤芯折射率为 n1=1.5，光纤芯经 2a=50μm，相对 折射率差Δ =0.01，求：（1）光纤数值孔径 NA.和收光角；（2）归一化频 率 V 和导模总数 N？（λ=1.3μm）；
光纤通信原理和应用及其发展趋势
光纤通信原理和应用及其发展趋势
光纤通信原理和应用及其发展趋势 摘要：简述光纤通信的发展历史及其优点， 介绍了光纤的结构与导光原理、 光纤通信在 各个方面的应用以及其发展趋势。 关键词： 光纤通信 优点 原理 应用 1 引言 光纤通信是以光作为信息载体， 以光纤作为传输媒介的通信方式。 光纤通信技术（ optical fiber communications ）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信 网中起着举足轻重的作用。 光导纤维通信就是利用光导纤维传输信号， 以实现信息传递的一 种通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的 “有线” 光通信。光纤通信作 为一门新兴技术，在近 30 年来迅猛发展，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民 生活带来了巨大变革。 2 发展历史 1966 年，英籍华人高锟 (C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为 20dB／km 的通信光 导纤维 (
第1章 概述 1
1.1 光纤通信的基本概念 1
1.1.1 光纤通信的定义 1
1.1.2 光纤通信发展过程 1
1.1.3 光纤通信的优点 3
1.2 光纤通信系统的构成及分类 4
1.2.1 光纤通信系统的基本构成 4
1.2.2 光纤通信系统分类 4
1.3 数字话路基础知识 6
1.3.1 语音信号的PCM数字化 6
1.3.2 话路的时分复用（TDM） 8
1.3.3 数字复接系列 10
习题1 12
第2章 光纤 14
2.1 光纤的基本概念 14
2.1.1 光纤基本结构 14
2.1.2 光纤分类 14
2.1.3 光纤制造简述 15
2.1.4 光缆结构及类型 16
2.1.5 光缆（光纤）型号命名方法 18
2.2 光纤传光原理 22
2.2.1 光的射线理论及光纤传光分析 22
2.2.2 光纤导波模式的粗糙解（射线分析方法） 26
2.2.3 光纤导波模式的精确解（电磁场分析方法） 30
2.3 光纤特性参数 38
2.3.1 数值孔径 38
2.3.2 衰减特性 40
2.3.3 截止波长 42
2.3.4 带宽与色散 44
2.3.5 模场直径 53
2.4 光纤连接方式 54
2.5 光纤在通信领域中的应用 56
2.5.1 通信中使用的光纤及光波段划分 56
2.5.2 光纤（光缆）应用概况 59
习题2 61
第3章 光发送设备 64
3.1 光端机的基本概念 64
3.1.1 光端机的功能 64
3.1.2 光端机基本框图 64
3.2 光发送电路 66
3.2.1 基本组成和主要性能指标 66
3.2.2 激光二极管（LD） 67
3.2.3 发光二极管（LED） 80
3.2.4 驱动电路 82
3.2.5 自动功率控制（APC）电路 85
3.2.6 自动温度控制（ATC）电路 87
3.2.7 光源（LD和LED）与光纤的耦合 88
3.3 输入电路 90
3.3.1 基本概念 90
3.3.2 光纤通信的码型 91
3.3.3 HDB3码输入电路 102
3.3.4 CMI码输入电路 110
习题3 112
第4章 光接收设备 114
4.1 光接收电路 114
4.1.1 基本构成和主要性能指标 114
4.1.2 光检测器件（PIN和APD） 115
4.1.3 前置放大器 118
4.1.4 主放大器 119
4.1.5 均衡器 122
4.1.6 基线恢复 126
4.1.7 幅度判决 128
4.1.8 非线性处理 131
4.1.9 时钟提取 133
4.1.10 限幅移相 134
4.1.11 定时判决 136
4.2 输出电路 137
4.2.1 基本概念 137
4.2.2 码型反变换电路 137
4.2.3 输出接口电路 140
4.3 光模块 143
4.3.1 基本概念 143
4.3.2 光模块型号命名方法 144
习题4 147
第5章 波分复用光纤通信系统 148
5.1 光纤通信系统新技术简述 148
5.2 波分复用（WDM）技术 150
5.2.1 基本概念 150
5.2.2 波分复用系统的组成 152
5.2.3 光纤耦合型波分复用器件 154
5.2.4 角度色散型波分复用器件 156
5.2.5 干涉型波分复用器件 157
5.2.6 波分复用系统对光纤的新要求 159
5.3 光中继器 162
5.3.1 光电转换型中继器 163
5.3.2 全光型中继器概述 164
5.3.3 掺铒光纤放大器（EDFA） 165
5.3.4 光纤拉曼放大器（FRA） 168
5.3.5 光纤布里渊放大器（FBA） 170
5.3.6 半导体光放大器（SOA） 171
习题5 172
第6章 光纤数字通信系统的传输规范 174
6.1 光纤数字通信系统的两种主要传输制式 174
6.1.1 准同步数字系列（PDH） 174
6.1.2 同步数字系列（SDH） 176
6.1.3 SDH承载PDH的方式 178
6.1.4 SDH承载PDH之应用 190
6.1.5 SDH复用及交换的主要设备 197
6.1.6 SDH传送网 199
6.2 光纤数字通信系统的基本质量指标 200
6.2.1 评价误码性能的方法 200
6.2.2 数字话路通道的误码特性 201
6.2.3 基群及其以上速率通道的误码特性 204
6.2.4 抖动特性 208
6.2.5 可靠性 209
6.3 光纤数字通信系统的基本设计 212
6.3.1 系统设计的一般步骤 212
6.3.2 中继距离估算 213
6.3.3 误码率估算 216
6.4 光纤数字通信系统的测量 217
6.4.1 电性能的主要指标测量 217
6.4.2 光性能的主要指标测量 220
习题6 222
第7章 现代光纤网络 224
7.1 光纤通信在现代信息网络中的重要地位 224
7.1.1 现代信息网络的基本特点 224
7.1.2 光纤通信在现代信息网络中的应用概况 225
7.2 光纤接入网 227
7.2.1 基本概念 227
7.2.2 FTTx接入网 229
7.2.3 FTTH的基本拓扑结构 231
7.2.4 FTTH 的实现技术：xPON接入技术 232
7.2.5 各类PON接入技术的比较 243
7.3 光纤局域网 244
7.3.1 局域网（LAN）的基本概念 244
7.3.2 光纤总线形/星形局域网 246
7.3.3 光纤令牌环局域网 248
7.3.4 光纤ATM局域网 250
7.4 光纤城域网和广域网 252
7.4.1 光纤城域网（MAN） 252
7.4.2 基于SDH的多业务传送平台（MSTP） 253
7.4.3 光纤广域网（WAN） 254
7.5 三网融合 257
7.5.1 基本概念 257
7.5.2 电信运营商的IPTV 258
7.5.3 互联网公司的OTT TV 259
7.5.4 广电行业的DTV 261
7.6 与光纤互联网相关的热门技术 263
7.6.1 移动通信技术 263
7.6.2 物联网（IoT）技术 269
7.6.3 云计算技术 274
习题7 277
第8章 未来的全光网络 279
8.1 全光网络（AON）的基本概念 279
8.1.1 通信网发展过程 279
8.1.2 全光通信网的基本特点 279
8.1.3 全光通信网关键技术概述 280
8.2 光交叉连接器（OXC） 283
8.2.1 光交叉连接器的基本概念 283
8.2.2 光交换技术 285
8.2.3 波长变换技术 289
8.3 光分插复用器（OADM） 291
8.3.1 光分插复用器基本概念 291
8.3.2 分波/合波器 光开关组合 292
8.3.3 多层介质膜滤波器 光开关 光环行器组合 293
8.3.4 光纤光栅 光环行器 分波/合波器组合 293
8.4 光传送网（OTN）的基本形式 294
8.4.1 光传送网的分层体系结构 295
8.4.2 光层的基本拓扑结构 296
8.4.3 光传送网的应用——IP光网 297
8.5 全光网络的进展 300
习题8 302
附录A 英汉对照名词索引 304
参考文献 313 2100433B
本书共8章，系统地阐述了光纤通信的原理、特性、组成及应用。主要内容包括：光纤的基本结构、传光原理、特性参数和连接方式；光发送设备和光接收设备的基本组成、实现方式及光模块；WDM光纤通信系统的实现、光纤数字通信系统的SDH制式；光纤接入网、光纤局域网、光纤城域网、光纤广域网、三网融合、与光纤互联网相关的热门技术；光传送网和全光网。每章结尾均提供了丰富的习题，便于读者自学并掌握各章的要点。本书还配有免费电子教学课件。
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