国家级特色专业通信工程核心课程规划教材 光纤通信系统与网络PDF电子书下载

第1章 光纤通信概论 1

1.1 光纤通信系统发展现状 1

1.1.1 光纤通信特点及发展简史 1

1.1.2 光纤通信系统及发展现状 4

1.2 光纤通信网络发展现状 6

1.2.1 通信网概念 6

1.2.2 光纤通信网络模型 7

1.2.3 光纤通信网络现状 8

1.3 光纤通信发展与演变趋势 10

1.3.1 光纤、光缆发展与演变趋势 10

1.3.2 光纤通信系统发展与演变趋势 11

1.3.3 光纤通信网络发展与演变趋势 11

1.4 现代光通信技术特点与进展 13

1.4.1 相干光通信技术特点与进展 13

1.4.2 光孤子通信技术特点与进展 14

1.4.3 光时分复用通信技术特点与进展 14

1.4.4 光码分复用通信技术特点与进展 16

1.4.5 光量子通信特点与进展 16

1.4.6 自由空间光通信技术特点与进展 17

习题1 18

第2章 光纤传输原理及传输特性 19

2.1 光纤和光缆的结构及类型 19

2.1.1 光纤结构及类型 19

2.1.2 光缆结构及类型 22

2.1.3 光缆型号、规格及特性 26

2.2 光纤传输原理分析 28

2.2.1 射线理论分析光纤的传输原理 28

2.2.2 波动理论分析光纤的传输原理 31

2.3 光纤的结构参数 37

2.3.1 几何参数 37

2.3.2 数值孔径 38

2.3.3 模场直径 38

2.3.4 截止波长 38

2.4 光纤的传输特性 39

2.4.1 损耗特性 39

2.4.2 色散特性 42

2.4.3 光纤双折射及偏振特性 46

2.4.4 光纤非线性效应 47

习题2 50

第3章 光纤通信基本器件 52

3.1 光源器件 52

3.1.1 半导体激光器的结构及原理 52

3.1.2 分布反馈式和可调谐式半导体激光器 58

3.1.3 半导体激光器的主要特性 61

3.1.4 半导体发光二极管（LED） 65

3.1.5 半导体发光二极管的主要特性 65

3.2 光检测器件 66

3.2.1 PD光电二极管 66

3.2.2 PIN光电二极管 67

3.2.3 APD雪崩光电二极管 68

3.2.4 光电二极管的主要特性 68

3.3 光纤放大器 71

3.3.1 EDFA的结构及原理 71

3.3.2 EDFA的主要特性 73

3.4 光纤连接器 75

3.4.1 光纤连接器的结构与种类 75

3.4.2 光纤连接器的主要性能指标 76

3.5 光分路耦合器和波分复用器 77

3.5.1 光分路耦合器 77

3.5.2 波分复用器 79

3.6 光隔离器与光环行器 84

3.6.1 光隔离器 84

3.6.2 光环行器 85

3.7 光衰减器和光开关 86

3.7.1 光衰减器 86

3.7.2 光开关 87

3.8 偏振控制器 88

习题3 89

第4章 光纤通信系统及设计 90

4.1 两种数字传输体制 90

4.1.1 准同步数字传输体制（PDH） 90

4.1.2 同步数字传输体制（SDH） 91

4.2 光发射机 91

4.2.1 光源调制 91

4.2.2 光发射机的结构及原理 94

4.2.3 光发射机的主要技术指标 100

4.3 光接收机 100

4.3.1 光接收机的结构及原理 100

4.3.2 光接收机的噪声分析 103

4.3.3 光接收机的主要技术指标 106

4.4 光中继器 108

4.5 光模块 108

4.5.1 光模块常用种类 108

4.5.2 光模块功能及组成原理 108

4.5.3 光收发模块型号及参数 109

4.6 系统的性能指标 110

4.6.1 误码性能 110

4.6.2 抖动和滑动性能 112

4.6.3 可靠性 114

4.7 光纤通信系统的设计 115

4.7.1 系统总体设计考虑 115

4.7.2 系统中继距离设计预算 116

习题4 120

第5章 SDH/MSTP光同步网络 122

5.1 SDH的基本概念 122

5.1.1 光传输网络发展与演变 122

5.1.2 基本概念与帧结构 123

5.1.3 SDH的复用映射结构 125

5.2 SDH的基本网络单元设备 126

5.2.1 终端复用器（TM）和分插复用器（ADM） 127

5.2.2 再生中继器（REG） 128

5.2.3 数字交叉连接器（DXC） 128

5.3 SDH传送网 128

5.3.1 传送网分层与分割 128

5.3.2 SDH网络结构 130

5.3.3 SDH自愈环网原理 131

5.3.4 SDH网络管理 133

5.4 基于SDH的MSTP 134

5.4.1 MSTP的概念 134

5.4.2 MSTP的功能块模型及实现 135

5.4.3 MSTP技术应用 139

习题5 140

第6章 DWDM/OTN光传送网络 141

6.1 DWDM的基本概念 141

6.1.1 波分复用定义及在传输网中的位置 141

6.1.2 DWDM系统模型 143

6.1.3 实用DWDM系统的构成 144

6.2 DWDM的基本网络单元设备 146

6.2.1 光终端复用设备（OTM） 146

6.2.2 光线路放大设备（OLA） 152

6.2.3 光分插复用设备（OADM） 153

6.2.4 光交叉连接设备（OXC） 154

6.3 DWDM网络结构与保护 155

6.3.1 DWDM网络结构 155

6.3.2 DWDM自愈环网原理 156

6.3.3 DWDM网络管理 158

6.3.4 DWDM光网络在长途干线的应用 160

6.4 OTN光传送网 161

6.4.1 基本概念与分层结构 161

6.4.2 OTN的帧结构与开销 165

6.4.3 OTN的复用映射结构 167

6.5 OTN的基本网元和组网保护 170

6.5.1 OTN新增网元 170

6.5.2 OTN组网保护 172

习题6 173

第7章 PTN分组传送网络 175

7.1 PTN的基本概念 175

7.1.1 PTN的基本概念及特点 175

7.1.2 PTN的标准 177

7.1.3 PTN与MSTP、以太网和IP/MPLS的性能比较 177

7.2 PTN网络体系结构 179

7.2.1 PTN的分层结构 179

7.2.2 PTN的功能平面 180

7.3 PTN网元结构 181

7.3.1 PTN网元分类 181

7.3.2 PTN网元的功能结构 182

7.3.3 PTN的业务承载与数据转发 183

7.4 PTN组网应用及保护机制 184

7.4.1 PTN组网应用 185

7.4.2 PTN网络保护机制 187

习题7 189

第8章 城域与接入光网络 190

8.1 城域光网络 190

8.1.1 城域光网络的结构 190

8.1.2 城域光网络的特点 191

8.2 光互联网络 192

8.2.1 光互联网的概念 192

8.2.2 光互联网的体系结构 194

8.3 接入光网络 195

8.3.1 光纤接入网的界定 195

8.3.2 光纤接入网基本网元设备 197

8.3.3 光纤接入网的拓扑结构 199

8.4 无源光网络（PON）接入网 200

8.4.1 PON的技术种类 200

8.4.2 APON、GPON、EPON接入技术比较 202

8.5 EPON系统结构及原理 203

8.5.1 EPON系统结构 203

8.5.2 EPON系统的工作原理 204

8.5.3 EPON帧结构 205

8.5.4 EPON关键技术 207

8.5.5 EPON基本网络单元设备 208

8.6 光纤接入网的应用 210

8.6.1 xPON接入网应用 210

8.6.2 TDD＋TDM＋TDMA的PON的OAN 211

习题8 213

第9章 现代光通信系统 214

9.1 相干光通信系统 214

9.1.1 相干光通信系统的基本原理 214

9.1.2 相干光通信系统的关键技术 216

9.1.3 相干光通信系统的优点及前景 216

9.2 光孤子通信系统 217

9.2.1 光孤子通信系统的基本原理 217

9.2.2 光孤子通信系统的关键技术 218

9.2.3 光孤子通信系统的优点及前景 218

9.3 自由空间光通信系统 219

9.3.1 FSO通信系统的基本原理 219

9.3.2 FSO通信系统的关键技术 220

9.3.3 FSO通信系统的优点及前景 221

9.4 光量子通信系统 221

9.4.1 光量子通信系统的基本原理 222

9.4.2 光量子通信系统的关键技术 223

9.4.3 光量子通信系统的优点及前景 225

习题9 226

第10章 现代全光网络 227

10.1 全光网络概述 227

10.1.1 全光网络的基本概念及特点 227

10.1.2 全光网络中的关键技术 228

10.1.3 全光网络的结构 229

10.2 智能光网络（ASON） 230

10.2.1 ASON的概念及体系结构 230

10.2.2 ASON的特点及连接类型 231

10.2.3 ASON的结构 232

10.3 光分组交换网络 233

10.3.1 光分组交换的概念 235

10.3.2 光分组交换技术的原理 235

10.3.3 光分组交换网络的结构 236

10.4 光突发交换网络 237

10.4.1 光突发交换的概念 237

10.4.2 光突发交换技术的原理 237

10.4.3 光突发交换网络的结构 238

习题10 239

参考文献 240