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第1章 光纤通信的基础理论 1

1.1 半导体激光器光源 1

1.1.1 引言 1

1.1.2 光纤通信对半导体激光器光源的要求 2

1.1.3 半导体发光原理 3

1.1.4 半导体激光器的结构与工作原理 6

1.1.5 半导体激光器的性能参数 7

1.1.6 半导体激光器的瞬态特性 11

1.1.7 半导体激光器的退化问题 13

1.1.8 使用半导体激光器时应注意的事项 13

1.2.2 发光二极管的基本类型与性能 14

1.2.1 引言 14

1.2 半导体发光二极管光源 14

1.2.3 发光管与光纤的光耦合 20

1.2.4 发光管与激光器性能的比较 21

1.2.5 光源的选用问题 22

1.3 光检测器 24

1.3.1 引言 24

1.3.2 光检测器的基本参数 25

1.3.3 PIN光电二极管 27

1.3.4 雪崩光电二极管(APD) 28

1.3.5 光电检测器的可靠性 32

1.3.6 光电检测器使用中的注意事项 32

1.4.2 光纤光放大器 33

1.4.1 引言 33

1.4 光放大器 33

1.4.3 半导体激光放大器(SLA) 35

1.4.4 两种主要的光放大器的性能比较 36

1.5 光纤与光缆 37

1.5.1 引言 37

1.5.2 光纤的主要类型及其性能 38

1.5.3 光纤的标准化问题 40

1.5.4 光纤的导光原理 42

1.5.5 光纤的主要参数 46

1.5.6 单模光纤的传输性能 48

1.5.7 光纤弯曲和芯包界面不光滑所带来的影响 49

1.5.8 光纤特性 50

1.5.9 光纤参数的测量 54

1.5.10 新型单模光纤 64

1.5.11 光缆 65

1.6 光纤数字通信系统 68

1.6.1 系统的参考模型 68

1.6.2 光纤数字通信系统 69

1.6.3 系统的性能指标 70

1.6.4 中继距离的计算 76

1.7 光线路码 77

1.7.1 引言 77

1.7.2 光纤数字通信系统中的线路码 78

1.7.3 mB1H码在我国的运用 83

1.7.4 线路码的主要性能参数 88

1.8.1 光端机的基本组成与功能 89

1.8 光纤传输设备 89

1.8.2 光发送电路 91

1.8.3 光接收电路 96

1.8.4 光接收机的主要性能与参数 97

1.8.5 光中继机 106

参考文献 109

第2章 光缆数字传输系统工程的设计 110

2.1 引言 110

2.2 光纤通信系统工程的设计依据、原则和步骤 111

2.3 光缆传输系统工程的总体考虑 112

2.3.1 数字系列等级的选定 112

2.3.3 辅助系统 113

2.3.2 线路传输码型的选择 113

2.3.4 光缆线路路由的确定 114

2.3.5 光系统技术考虑 115

2.3.6 电气性能参数及其指标 118

2.3.7 设备使用条件及电源 122

2.4 光缆通信干线工程的规模容量 122

2.4.1 拟建光缆通信干线在全国网络中的地位和作用 123

2.4.2 业务量需求预测 123

2.4.3 原有通信网分担能力的考虑 125

2.4.4 规模容量的确定 125

2.5 光纤通信系统中继段长的设计与计算 126

2.6.1 假设参考数字通道与数字段 131

2.6.2 传输系统局站设置 131

2.6 传输系统的配置与组织 131

2.6.3 传输系统组织 132

2.6.4 中继段长度 133

2.6.5 辅助系统组织 133

2.7 传输系统的指标 134

2.7.1 误码率 134

2.7.2 抖动性能 139

2.8 光纤光缆的选用 141

2.8.1 CCITT对光纤的有关建议 141

2.8.2 对光缆的技术要求 142

2.8.3 光缆的种类和适用范围 144

2.9 光缆传输系统扩容及方案的选择 156

2.10 光纤数字传输系统的可用性指标 161

2.11.1 雷电危害及其防护 167

2.11 光缆线路的防护 167

2.11.2 强电影响及其防护 168

2.11.3 防潮防水问题 172

2.11.4 光缆对地绝缘问题 172

2.11.5 鼠害与蚁害的防护 173

2.11.6 天灾与人祸的防备 173

2.12 长途光缆通信系统的供电方式 173

参考文献 175

第3章 光缆线路的施工与维护 177

3.1 高次群数字复接设备 177

3.1.1 数字多路复接的构成方式 177

3.1.2 设备的基本参数 179

3.2.1 引言 185

3.2 34Mb/s光端机与光中继机 185

3.1.3 设备的工作原理 185

3.2.2 基本概况与技术指标 186

3.2.3 光线路码型及设备 188

3.2.4 传输辅助设备 193

3.2.5 开通与维护 196

3.3 140Mb/s光端机与光中继机 200

3.3.1 引言 200

3.3.2 传输设备与系统 202

3.3.3 开通与维护 215

3.4 光无源器件 216

3.4.1 光纤连接器 217

3.4.2 光耦合器 221

3.4.3 光开关 223

3.4.4 光分路耦合器或光合路耦合器 226

3.4.5 光分波器或光合波器 229

3.4.6 光隔离器 231

3.4.7 光衰减器 232

3.5 光纤通信常用仪器仪表 233

3.5.1 光功率计 233

3.5.2 光时域反射仪(OTDR) 234

3.5.3 稳定化光源 238

3.5.4 误码、抖动测试仪 239

3.5.5 光纤熔接机 241

3.6 光缆线路工程设计与施工技术 242

3.6.1 光缆敷设工程中的要求和注意事项 242

3.6.2 光缆敷设中张力的计算 243

3.6.3 架空光缆的设计与施工 246

3.6.4 直埋光缆线路的设计与施工 248

3.6.5 管道光缆线路的设计与施工 251

3.6.6 海下光缆线路工程的设计与施工 252

3.7 光纤和光缆的接续 255

3.7.1 光纤接续引起的衰耗原因 255

3.7.2 光纤的连接技术 257

3.7.3 光缆的接续 259

3.8 光缆线路施工过程中的现场测试 261

3.8.1 引言 261

3.8.2 便携式光纤衰耗测试仪 261

3.8.3 单盘光缆衰耗的测试 262

3.8.5 光缆线路段或中继段的总衰耗测试 263

3.8.4 光纤接头衰耗的测量 263

3.9 光缆通信系统主要技术指标测试和日常维护 264

3.9.1 光接口技术指标的测试 264

3.9.2 电接口技术指标的测试 267

3.9.3 日常维护 268

参考文献 269

第4章 光纤通信中的高新技术 270

4.1 相干光通信 270

4.1.1 引言 270

4.1.2 相干光通信外差接收系统对光源的要求 271

4.1.3 相干光通信的调制技术 272

4.2 超大容量光纤通信系统 275

4.3.1 引言 276

4.3 光孤子通信 276

4.3.2 光孤子的物理概念 277

4.3.3 光孤子通信 281

4.3.4 光孤子通信的一些典型系统 284

4.4 光同步数字传输网 291

4.4.1 概述 291

4.4.2 光同步数字传输网的基本概念 294

4.4.3 SDH传送网的结构 302

4.4.4 SDH设备 308

4.5 光纤通信中的复用技术 321

4.5.1 主要的复用技术及其基本概念 321

4.5.2 波分复用技术 322

4.5.3 密集波分复用(DWDM)系统中的光源 325

4.5.4 DWDM系统中的非线性问题--波分复用系统的传输理论 328

4.5.5 波分复用在全光网络中的地位和应用 331

4.5.6 光时分复用 333

4.5.7 副载波复用光波系统的应用 337

4.6 光缆有线电视(CATV)传输系统 344

4.6.1 概述 344

4.6.2 系统构成以及网络结构 346

4.6.3 系统传输原理 349

4.6.4 系统设计 354

4.6.5 宽带综合服务网展望 360

参考文献 362

5.1 接入网的基本概念 363

第5章 光纤接入网 363

5.2 接入网在通信网中的层次和特点 369

5.3 光纤接入网及其传送的业务 370

5.3.1 光纤接入网 370

5.3.2 光纤接入网传送的业务 372

5.4 光纤用户网发展的动力与状况 374

5.5 现有用户网的特点及光纤化目标 376

5.6 光纤用户网的拓扑结构和设计根据 378

5.6.1 光纤用户网的拓扑结构 378

5.6.2 光纤用户网的设计根据 381

5.7 光纤用户网的应用和重大作用 382

5.8.1 APON的技术基础及其优点 384

5.8 ATM-PON(APON) 384

5.8.2 ATM技术 385

5.8.3 全业务网接入传输系统构成 388

5.8.4 用户业务接口 390

5.8.5 传输帧结构 391

5.8.6 HFC双向光纤传输系统 393

5.8.7 ATM-PON关键技术 394

5.8.8 ATM-PON接入网网元管理 399

5.9 Ethernet PON(EPON) 400

5.9.1 概况 400

5.9.2 EPON的拓扑结构、组成与功能 401

5.9.3 EPON的传输原理 403

5.9.4 EPON的关键技术 405

参考文献 409