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1光纤通信概述1

1.1光纤通信的发展简况1

1.2光纤通信系统的基本组成4

1.3光纤通信的特点5

习题16

2光纤的结构及其传输理论7

2.1光纤的结构、分类及外特性7

2.1.1 光纤的结构7

2.1.2光纤的种类8

2.1.3光纤的外特性参量9

2.2阶跃光纤导波理论10

2.2.1 阶跃光纤的导光原理10

2.2.2阶跃光纤的波动理论11

2.3渐变光纤传输理论27

2.3.1光射线理论分析27

2.3.2平方律折射率分布光纤中的场解31

2.3.3模式数量34

2.4.1 导波传输36

2.4单模光纤36

2.4.2单模光纤的等效近似分析法37

习题241

3光纤的传输特性43

3.1光纤的损耗特性43

3.1.1衰减系数43

3.1.2损耗的原因及其分类44

3.2光纤的色散特性及传输带宽47

3.2.2光纤色散的量度方法48

3.2.1 色散的分类48

3.2.3模内色散49

3.2.4光纤的传输带宽57

3.3单模光纤的双折射及偏振特性60

3.3.1 单模光纤的双折射60

3.3.2双折射对光纤传输特性的影响61

3.3.3线双折射的参量62

3.4光纤的非线性效应及其对传输特性的影响63

3.4.1 自相位调制和交叉相位调制64

3.4.2四波混频与参量放大65

3.4.3受激喇曼散射和受激布里渊散射66

习题368

4.1光纤连接技术及光纤连接器70

4光波系统的无源器件70

4.1.1 光纤连接器的基本结构71

4.1.2光纤连接损耗73

4.2光耦合器76

4.2.1微光元件型耦合器76

4.2.2全光纤型耦合器77

4.2.3集成光波导型耦合器80

4.2.4光耦合器的特性参数81

4.3.1熔融拉锥全光纤型82

4.3光波分复用器82

4.3.2干涉滤波器型83

4.3.3光栅型84

4.4光隔离器87

4.5光开关88

4.6光衰减器90

4.7光偏振控制器92

习题493

5.1.1 光的吸收与发射94

5.1半导体光源的物理基础94

5光源和光发射机94

5.1.2半导体的光发射97

5.2发光二极管104

5.2.1 半导体发光二极管的结构和原理104

5.2.2发光二极管的工作特性106

5.3半导体激光器110

5.3.1半导体激光器的构成和原理111

5.3.2半导体激光器的工作特性114

5.3.3半导体激光器的瞬态特性120

5.4单纵模激光器127

5.4.1 单纵模激光器的主要类型128

5.4.2分布反馈半导体激光器128

5.4.3耦合腔半导体激光器130

5.5光发射机131

5.5.1 光源的调制132

5.5.2模拟驱动电路134

5.5.3数字驱动电路137

5.5.4激光器的控制电路141

5.5.5光源的保护145

5.6光源与光纤的耦合147

5.7光源的外调制150

5.7.1 电光效应与电光调制151

5.7.2声光效应及声光调制155

5.7.3磁光效应及磁光调制157

习题5159

6光检测器和光接收机160

6.1 概述160

6.2光电检测器161

6.2.1 半导体光电检测器的工作原理162

6.2.2光电检测器的主要特性169

6.3光接收机的基本组成176

6.3.1 光接收机的前置放大器176

6.3.2光接收机的线性通道178

6.3.3数据恢复电路182

6.3.4集成光接收机183

6.4光接收机的噪声184

6.4.1 光接收机噪声的来源184

6.4.2光电检测器的噪声186

6.4.3热噪声188

6.4.4光接收机的信噪比189

6.5数字接收机的灵敏度191

6.5.1 误码率191

6.5.2灵敏度194

6.5.3光接收机的灵敏度极限——量子极限196

6.6动态范围和自动增益控制197

6.6.1 光接收机的动态范围197

6.6.2 自动增益控制198

习题6199

7.1 光中继器200

7光中继器和光放大器200

7.2光放大器的分类201

7.2.1半导体光放大器201

7.2.2非线性光纤放大器202

7.2.3掺杂光纤放大器203

7.3掺铒光纤放大器204

7.3.1 EDFA的基本结构204

7.3.2 EDFA的工作原理205

7.3.3 EDFA的速率和传输方程模型206

7.3.4EDFA的主要特性参量209

7.3.5 EDFA的应用215

7.3.6 EDFA的发展方向219

习题7221

8光纤通信系统222

8.1数字光纤通信系统222

8.1.1 系统的主要性能指标222

8.1.2 系统的设计229

8.1.3光纤线路码型233

8.1.4 光纤通信的同步数字系列237

8.2相干光纤通信系统243

8.2.1 相干光纤通信的构成及相干检测原理243

8.2.2调制与解调方式245

8.2.3相干光接收机的信噪比、误码率和灵敏度250

8.2.4相干光纤通信的优点及关键技术252

8.3光孤子通信系统258

8.3.1光孤子形成机理258

8.3.2光孤子的特性260

8.3.3光孤子通信系统263

8.4.1 光波分复用系统267

8.4多信道复用光纤通信系统267

8.4.2频分复用274

8.4.3光时分复用275

8.4.4光码分复用277

8.4.5 空分复用279

8.4.6副载波复用280

习题8284

9.1通信网概述286

9.1.1 通信网络及其分类286

9光纤通信网络286

9.1.2 光网络的光连接和分层结构289

9.2光纤接入网292

9.2.1接入网的简述292

9.2.2光接入网297

9.3全光网络302

9.3.1 全光网络的概念及特点302

9.3.2全光网络的结构304

9.3.3全光网络的基本技术306

习题9315

参考文献316