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第1章 概论 1

1.1 光纤通信的基本概念 1

1.2 光纤通信系统的基本组成 2

1.3 光纤通信的特点与应用 4

1.3.1 光纤通信的特点 4

1.3.2 光纤通信的应用 5

1.4 光纤通信的发展和演变 6

1.4.1 光纤、光缆 6

1.4.2 光纤通信系统 7

1.4.3 光纤通信网络 7

思考与练习题 9

第2章 光纤传输原理及传输特性 10

2.1 光纤的结构与分类 10

2.1.1 光纤的结构 10

2.1.2 光纤的分类 11

2.1.3 光纤的制造工艺 12

2.2 光纤的传输原理 13

2.2.1 用射线理论分析光纤的传输原理 13

2.2.2 用波动理论分析光纤的传输原理 16

2.3 光纤的传输特性 24

2.3.1 光纤的损耗特性 24

2.3.2 光纤的色散特性 27

2.3.3 光纤的非线性效应 28

2.4 单模光纤的性能参数及种类 31

2.4.1 光纤的主要性能参数 31

2.4.2 单模光纤的种类 31

2.5 光纤接续 32

2.6 光缆 34

2.6.1 光缆的基本结构 34

2.6.2 光缆的分类 34

思考与练习题 36

第3章 光纤通信系统的基本器件 37

3.1 光纤通信用光源 37

3.1.1 半导体光源的发光机理 37

3.1.2 发光二极管LED 39

3.1.3 半导体激光器LD 40

3.2 光检测器 43

3.2.1 PIN光电二极管 43

3.2.2 雪崩光电二极管APD 44

3.3 光放大器 45

3.3.1 光放大器的作用与分类 45

3.3.2 掺铒光纤放大器 47

3.3.3 拉曼光纤放大器 51

3.4 光纤连接器 54

3.4.1 光纤连接损耗 55

3.4.2 光纤连接器的性能参数 55

3.4.3 光纤连接器的外形 56

3.4.4 光纤连接器的插针端面 57

3.5 光耦合器 57

3.5.1 光耦合器的性能参数 58

3.5.2 各种光耦合器 59

3.6 光开关 61

3.6.1 光开关的作用 61

3.6.2 光开关的种类 61

思考与练习题 66

第4章 光纤通信系统及设计 67

4.1 光发送机 67

4.1.1 光发送机的组成 67

4.1.2 调制方式 68

4.1.3 光发送机的主要技术要求 69

4.1.4 光源与光纤的耦合 69

4.2 光接收机 70

4.2.1 光接收机的组成 70

4.2.2 集成光接收机 72

4.2.3 光接收机的主要技术指标 72

4.3 光中继器与分插复用器 73

4.3.1 光中继器 73

4.3.2 分插复用器 73

4.4 光波分复用系统 74

4.4.1 光波分复用技术的定义 74

4.4.2 光波分复用系统的基本形式 77

4.4.3 光波分复用技术的特点 78

4.4.4 光波长区的分配 79

4.4.5 光波分复用器 80

4.5 ROF系统概述 86

4.5.1 ROF系统的构成 86

4.5.2 ROF技术的应用现状 87

4.5.3 ROF系统的基本原理 87

4.5.4 ROF系统的特点 88

4.6 系统的性能指标 89

4.6.1 误码性能 89

4.6.2 抖动性能 90

4.7 系统结构 91

4.7.1 点到点连接 91

4.7.2 广播和分配网 92

4.7.3 局域网 92

4.8 光纤损耗和色散对系统性能的影响 93

4.8.1 损耗限制系统 93

4.8.2 色散限制系统 94

4.9 光纤通信系统的设计 95

4.9.1 功率预算 95

4.9.2 上升时间预算 96

4.9.3 色散预算 97

4.9.4 系统功率代价 98

思考与练习题 101

第5章 同步数字传输体系 102

5.1 SDH的引入 102

5.1.1 准同步数字系列PDH 102

5.1.2 PDH的复用 102

5.1.3 PDH的缺点 103

5.1.4 SDH的特点 104

5.1.5 SDH的基本组成 105

5.1.6 我国SDH的网络结构 107

5.1.7 SDH的发展 109

5.2 分层模型与帧结构 109

5.2.1 SDH传送网分层模型 109

5.2.2 SDH的帧结构 110

5.2.3 段开销 112

5.3 复用和映射 115

5.3.1 复用的基本原理 115

5.3.2 复用的结构 116

5.3.3 映射的基本原理 120

5.3.4 2048kb/s到STM-1的映射和复用 122

5.3.5 34.3 68Mb/s到STM-1的映射和复用 129

5.3.6 139.2 64Mb/s到STM-1的映射和复用 131

5.3.7 4个AUG-N复用进AUG-4N 131

5.3.8 ATM信元的映射 132

5.3.9 IP数据包的映射 134

5.4 指针 134

5.4.1 指针的作用 134

5.4.2 指针的位置 134

5.4.3 指针的调整 135

5.4.4 支路单元指针调整技术 139

5.5 SDH网同步 140

5.5.1 网同步的基本原理 140

5.5.2 数字网中的同步方式 141

5.5.3 从时钟的工作方式 143

5.5.4 我国SDH同步网的结构 143

5.5.5 定时基准的分配 144

5.5.6 同步网定时信号传输链 146

5.5.7 SDH网元设备定时 147

5.6 网络保护技术 148

5.6.1 基本的网络拓扑结构 148

5.6.2 链形网 149

5.6.3 环形网——自愈环 152

5.6.4 复杂网络的拓扑结构及特点 159

5.7 基于SDH的多业务传送平台（MSTP） 161

5.7.1 MSTP的功能结构 162

5.7.2 MSTP承载以太网业务的核心技术 162

5.7.3 MSTP的主要特点 163

思考与练习题 164

第6章 分组传送网（PTN） 166

6.1 PTN概述 166

6.2 PTN的体系结构 168

6.2.1 PTN的分层结构 168

6.2.2 PTN的功能平面 169

6.3 PTN的关键技术 170

6.4 PTN的技术特点及应用 176

6.4.1 PTN的技术特点 176

6.4.2 PTN的应用 177

思考与练习题 181

第7章 光传送网（OTN） 182

7.1 OTN的基本概念 182

7.1.1 OTN技术的背景 182

7.1.2 OTN概念的特点 182

7.1.3 OTN标准的进展 185

7.2 OTN体系架构 186

7.2.1 OTN分层及接口 186

7.2.2 OTN光传送模块 189

7.2.3 OTN帧结构和开销 193

7.2.4 OTN复用／映射结构 197

7.3 OTN保护与恢复 199

7.3.1 线性保护技术 200

7.3.2 环网保护技术 203

7.3.3 网状网恢复技术 205

7.4 OTN交叉连接技术 206

7.4.1 OTN电交叉连接技术 207

7.4.2 OTN光交叉连接技术 209

7.4.3 OTN通用交叉连接技术 214

7.5 可重构光分插复用器（ROADM） 215

7.5.1 ROADM节点的结构 215

7.5.2 ROADM技术的实现 217

7.5.3 ROADM组网的应用 220

思考与练习题 222

参考文献 223