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第1章 绪论 1

1.1 光纤通信发展简史 1

1.2 光纤通信系统 3

1.2.1 概述 3

1.2.2 光纤通信系统的基本构成 3

1.3 几个基本概念 5

1.3.1 模拟信号与数字信号 5

1.3.2 信道复用 7

1.3.3 调制方式 8

1.3.4 信道容量 9

习题一 10

第2章 光纤通信基础 11

2.1 光纤和光缆 11

2.1.1 光纤的几何光学分析 11

2.1.2 阶跃折射率光纤的波动光学分析 14

2.1.3 光纤的基本特性 20

2.1.4 光缆 28

2.1.5 光纤和光缆的连接 29

2.2 光源和光检测器 31

2.2.1 光电器件的一般工作原理 31

2.2.2 发光二极管（LED） 37

2.2.3 半导体激光器（LD） 39

2.2.4 光电二极管 52

2.3 光发射机与光接收机 58

2.3.1 光发射机 58

2.3.2 光接收机 66

习题二 70

第3章 光放大器 71

3.1 光放大器基础 71

3.1.1 光纤通信中的光电中继器 71

3.1.2 光放大器种类 72

3.1.3 光放大器的基本性能 72

3.1.4 光放大器在光纤通信中的应用形式 75

3.1.5 放大器级联 76

3.2 半导体激光放大器 77

3.2.1 放大器的结构 77

3.2.2 放大器的性能 78

3.2.3 多信道放大 80

3.2.4 脉冲放大 81

3.2.5 系统应用 85

3.3 掺铒光纤放大器 86

3.3.1 EDFA中Er3+的能级结构和泵浦 86

3.3.2 增益特性 87

3.3.3 放大器的噪声系数 89

3.3.4 EDFA实验 90

3.3.5 EDFA设计 91

3.3.6 多信道放大和脉冲放大 91

3.4 光纤喇曼放大器 92

3.4.1 光纤喇曼放大器引论 92

3.4.2 光纤喇曼放大器的基本原理 94

3.4.3 宽带光纤喇曼放大器设计 98

3.4.4 宽带混合光纤放大器 99

习题三 101

第4章 SDH和WDM光纤传输系统 102

4.1 SDH概述 102

4.1.1 SDH的产生背景 102

4.1.2 SDH的特点 103

4.2 SDH帧结构、复用和映射 106

4.2.1 SDH的帧结构 106

4.2.2 SDH的基本单元 107

4.2.3 SDH的复用 108

4.2.4 SDH的映射 111

4.3 SDH的开销和指针 114

4.3.1 段开销 114

4.3.2 通道开销 117

4.3.3 管理单元指针 119

4.3.4 支路单元指针 121

4.4 SDH设备与同步 124

4.4.1 SDH网络单元 124

4.4.2 SDH网络同步 125

4.5 波分复用技术 130

4.5.1 光信道的复用 130

4.5.2 波分复用传输系统 131

4.5.3 波分复用系统关键技术 135

习题四 140

第5章 光交换技术 141

5.1 光交换技术概述 141

5.1.1 光波长路由交换技术（OCS） 141

5.1.2 光分组交换技术（OPS） 142

5.1.3 光突发交换技术（OBS） 143

5.1.4 几种光交换技术的比较 143

5.2 光交换器件及设备 144

5.2.1 光开关技术 144

5.2.2 波长变换技术 147

5.2.3 光分插复用器（Optical Add-Drop Multiplexers,OADM） 150

5.2.4 光交叉连接器（Optical Cross-Connect,OXC） 151

5.3 光突发交换 154

5.3.1 光突发交换概述 155

5.3.2 光突发交换网络 156

5.3.3 光突发交换协议 158

5.3.4 光突发交换网络的性能 160

5.4 光分组交换 161

5.4.1 光分组交换技术分类 162

5.4.2 节点结构与同步技术 163

5.4.3 冲突解决方法 165

5.4.4 光分组格式 171

习题五 172

第6章 光网络技术 174

6.1 光网络的发展概述 174

6.2 路由与波长分配 180

6.2.1 基本概念 180

6.2.2 路由子问题 181

6.2.3 波长分配子问题 183

6.3 光网络的生存性 190

6.3.1 基本概念 190

6.3.2 SONET/SDH网络中的保护技术 191

6.3.3 WDM网状网络中的保护与修复技术 195

6.3.4 网状网中基于环的保护方法 197

6.3.5 生存性路由与波长分配问题 199

6.3.6 动态修复技术 201

6.4 光网络的控制与管理 202

6.4.1 基本功能 203

6.4.2 信令和资源预约 203

习题六 205

第7章 光纤接入网 208

7.1 光纤接入网的基本概念 208

7.1.1 接入网的定义与定界 208

7.1.2 光纤接入网的定义及参数配置 211

7.1.3 接入网的特点 214

7.1.4 光纤接入网的应用类型 214

7.2 光纤同轴电缆混合（HFC）接入网 217

7.2.1 HFC双向传输系统原理 217

7.2.2 SDV全业务光纤接入网 232

7.2.3 HFC与DVB-C接入网 233

7.2.4 HFC网络管理 234

7.3 无源光网络（PON）接入网 236

7.3.1 PON的基本组成 236

7.3.2 PON的协议和发展 237

7.3.3 EPON 239

7.3.4 GPON 244

7.3.5 PON光纤传输系统设计要点 249

习题七 252

第8章 光纤以太网 254

8.1 计算机局域网的体系结构与标准概述 254

8.1.1 计算机局域网的体系结构 254

8.1.2 计算机局域网系列标准 255

8.1.3 IEEE 802.3以太系列协议 255

8.2 10Mbps光纤以太网 256

8.2.1 10Mbps以太网标准 256

8.2.2 10Mbps光纤以太网 263

8.3 100Mbps光纤以太网 267

8.3.1 100Mbps以太网标准和10Mbps以太网标准的比较 267

8.3.2 100Mbps光纤以太网 275

8.4 1000Mbps光纤以太网 278

8.4.1 1000Mbps以太网标准和100Mbps以太网标准的比较 279

8.4.2 1000Mbps光纤以太网 288

8.5 10Gbps光纤以太网 289

8.5.1 10Gbps以太网进展 289

8.5.2 10Gbps以太网技术特点 290

8.5.3 10Gbps以太网内部协议层次结构 291

习题八 296

参考标准 297

参考文献 299