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第1章 概论 1

1.1光纤通信技术发展简史 1

1.1.1光纤通信概念 1

1.1.2技术发展简史 1

1.2当今的技术水平 6

参考文献 7

第2章 光纤设计 9

2.1光纤结构与特点 9

2.1.1光纤结构 9

2.1.2光纤特点 10

2.2光纤的光传输理论 12

2.2.1几何光学传输理论 12

2.2.2电磁场传输理论 13

2.3光纤设计 15

2.3.1设计原则 15

2.3.2设计基础理论 16

参考文献 25

第3章 各种通信光纤 26

3.1多模光纤 26

3.1.1结构 26

3.1.2分类 26

3.2单模光纤 28

3.2.1结构 28

3.2.2分类 29

3.3特种光纤 41

3.3.1色散补偿光纤 41

3.3.2掺杂稀土元素光纤 43

3.4塑料光纤 44

参考文献 46

第4章 光纤的传输性能 47

4.1衰减 47

4.1.1作用 47

4.1.2定义 47

4.1.3衰减谱 47

4.1.4衰减机理 48

4.2偏振模色散 52

4.2.1作用 52

4.2.2偏振模色散系数 53

4.3非线性效应 55

4.3.1作用 55

4.3.2受激散射 55

4.3.3非线性相位调制 58

4.3.4四波混频 61

参考文献 63

第5章 光发射机 64

5.1激光基本概念 64

5.1.1光发射机作用 64

5.1.2激光基本概念 65

5.2发光二极管 69

5.2.1结构 69

5.2.2工作特性 71

5.2.3选用 74

5.3激光器 74

5.3.1结构 74

5.3.2工作特性 80

5.3.3选用 83

5.4光发射机 84

参考文献 87

第6章 光接收机 88

6.1基本概念 88

6.1.1光接收机的作用 88

6.1.2光电检测器基本概念 88

6.2常用的光电检测器 90

6.3PIN光电二极管 91

6.3.1结构 91

6.3.2工作特性 93

6.4雪崩光电二极管 93

6.4.1结构 93

6.4.2工作特性 95

6.5其他类型光电检测器 95

6.6光电检测器的工作特性 96

6.7光接收机 101

6.7.1接收机组成 101

6.7.2接收机性能 102

参考文献 106

第7章 光放大器 107

7.1作用 107

7.2分类 108

7.3工作波段 109

7.4基本概念 110

7.4.1功率放大 110

7.4.2增益饱和 111

7.4.3放大器噪声 111

7.5光放大器类型 112

7.5.1掺铒光纤放大器 112

7.5.2拉曼光纤放大器 123

7.5.3半导体激光放大器 128

7.6光放大器的性能比较 131

参考文献 133

第8章 同步数字传输网 135

8.1SDH概念和特点 135

8.1.1SDH产生背景 135

8.1.2SDH概念及特点 135

8.2SDH速率与帧结构 136

8.2.1SDH速率 136

8.2.2SDH的帧结构 137

8.3段开销 139

8.3.1功能 139

8.3.2位置 139

8.3.3段开销功能 139

8.4复用与映射 142

8.4.1复用原理 142

8.4.2基本复用单元 144

8.4.3映射结构 147

8.4.4高阶通道开销 147

8.4.5低阶通道开销 149

8.4.6指针调整 149

8.4.72000版ITU-T G.707建议的新内容 151

8.4.8虚容器级联 153

8.4.9同步复用 158

8.5SDH组网 158

8.5.1基本网元 158

8.52段与通道 161

8.5.3基本拓扑结构 161

8.6SDH保护与恢复 163

8.6.1保护和恢复概念 163

8.6.2保护和恢复分类 163

8.6.3自愈网 163

8.6.4线路保护倒换 164

8.6.5自愈环保护 165

8.6.6双节点互通业务保护 168

8.7业务恢复时间和SDH超长保护环 170

8.8传输网主要性能指标 171

8.8.1误码 171

8.8.2抖动 172

8.8.3漂移 174

8.8.4可用性 174

8.9SDH技术应用与发展 174

8.9.1SDH技术应用 174

8.9.2SDH技术发展 176

参考文献 182

第9章 光网络组网器件 183

9.1作用 183

9.2基本性能 184

9.3光连接器 185

9.3.1作用 185

9.3.2工作原理 186

9.4光衰减器 190

9.4.1作用 190

9.4.2工作原理 190

9.5光隔离器 192

9.5.1作用 192

9.5.2工作原理 194

9.6光环形器 196

9.6.1作用 196

9.6.2工作原理 196

9.7光耦合器 198

9.7.1作用 198

9.7.2工作原理 199

9.8波分复用器 202

9.8.1作用 202

9.8.2工作原理 203

9.9光分插复用器 211

9.9.1作用 211

9.9.2工作原理 212

9.10光开关 215

9.10.1作用 215

9.10.2工作原理 215

9.11光交叉连接器 220

9.11.1作用 220

9.11.2工作原理 221

9.12光波长变换器 225

9.12.1作用 225

9.12.2工作原理 226

参考文献 229

第10章 波分复用系统 230

10.1波分复用技术 230

10.2系统技术规范 235

10.2.1光接口应用代码 235

10.2.2工作波长要求 237

10.2.3光通道衰减 240

10.2.4光通道色散 240

10.2.5光监控通路 240

10.3波分复用系统 243

10.4系统设备 245

10.5系统光层保护技术 248

10.5.1保护要求 248

10.5.2保护方式 248

10.6系统性能 251

10.6.1传输限制 251

10.6.2性能 256

10.7系统测试 262

参考文献 265

第11章80X40 Gb／s高速波分复用系统工程应用 266

11.1研究重点 266

11.2系统关键技术 268

11.2.1总体技术方案 268

11.2.2关键技术 268

11.3DWDM系统工程设计 280

11.3.1设计要求 280

11.3.2工程设计方案 280

11.3.3工程网管系统方案 280

11.3.4工程设计 283

11.3.5系统光信噪比模拟 285

11.3.6 PMD限制 286

11.4工程测试结果 287

参考文献 289

第12章 长途干线光网络 291

12.1光网络演进 291

12.2光传送网 294

12.2.1概念 294

12.2.2分层与分割 294

12.3长途干线光网络 296

参考文献 298

第13章 城域光网络 299

13.1概述 299

13.2城域网波分复用技术 302

13.2.1密集波分复用技术 302

13.2.2粗波分复用技术 305

13.3多业务传输平台 315

13.3.1概述 315

13.3.2以太网业务的多业务传输平台 318

13.3.3 ATM业务的多业务传输平台 322

13.3.4网络应用 323

13.4弹性分组环 325

13.4.1提出 325

13.4.2 RPR技术 326

13.4.3特点 327

13.4.4关键技术 327

13.4.5应用方式 330

13.5多业务环技术 331

参考文献 333

第14章 自动交换光网络 335

14.1产生背景 335

14.2体系结构 336

14.2.1三个功能平面 336

14.2.2三种接口 337

14.3控制平面 339

14.3.1控制平面功能 339

14.3.2信令网 340

14.4实现原理 341

14.4.1三种网络模型 341

14.4.2节点结构 342

14.4.3三种连接方式 343

14.4.4实现原理 345

14.5ASON设备 346

14.6ASON功能与性能测试 346

14.7应用示例 348

14.7.1特点 348

14.7.2定位 348

14.7.3应用实例 349

参考文献 350

第15章 光纤接入光网络 351

15.1网络分工 351

15.2接入网定义 351

15.3技术分类 352

15.3.1带宽需求 352

15.3.2宽带接入技术 354

15.3.3光接入网 359

15.4功能模型 360

15.5支持业务种类 362

15.6有源光网络 362

15.7无源光网络 363

15.7.1技术优势 363

15.7.2关键技术 365

15.7.3APON 366

15.7.4EPON 368

15.7.5GPON 372

15.7.6EPON与GPON的比较 375

15.7.7波分复用无源光网络 375

参考文献 376