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第1章　概述 1

1.1　光纤通信的发展历程 1

1.1.1　早期的光通信 2

1.1.2　光纤通信技术的发展 3

1.1.3　我国光纤通信的发展 4

1.2　光纤通信的特点与应用 4

1.2.1　光纤通信的优点 5

1.2.2　光纤通信的应用 6

1.3　光纤通信系统的分类与组成 6

1.3.1 光纤通信系统的分类 6

1.3.2　光纤通信系统的基本组成 7

1.3.3　光纤通信的支撑技术 8

小结 10

习题 10

第2章　光纤光缆 12

2.1　光纤结构与类型 12

2.1.1　光纤的结构 13

2.1.2　光纤的分类 13

2.2　光纤的射线传输理论 15

2.2.1　光的射线理论 16

2.2.2　光纤的几何导光原理 16

2.3　光纤的波动传输理论 18

2.3.1 波动方程 18

2.3.2　光纤中的传输模式 19

2.4　光纤传输特性 20

2.4.1　损耗 20

2.4.2　色散 21

2.4.3　单模光纤性能指标 24

2.5　光缆 26

2.5.1　光缆的结构 26

2.5.2　光缆的分类 28

2.5.3　光缆的型号 28

2.6　光纤的连接 31

2.6.1　光纤连接损耗 31

2.6.2　光纤连接方法 32

小结 34

习题 34

第3章　光无源器件 35

3.1　光纤连接器 35

3.1.1　光纤连接器的性能指标 36

3.1.2　光纤连接器的种类 37

3.2　光纤耦合器 39

3.2.1　光纤耦合器类型 40

3.2.2　光纤耦合器的主要性能指标 41

3.3　光衰减器 43

3.4　光隔离器与光环形器 44

3.4.1 光隔离器的工作原理 44

3.4.2　光隔离器的性能指标 45

3.4.3　光环形器 46

3.5　光纤光栅 47

3.5.1　光纤Bragg光栅 47

3.5.2　长周期光纤光栅 49

3.6　波分复用器 49

3.6.1 波分复用器的性能指标 49

3.6.2　波分复用器的种类及工作原理 50

3.6.3 几种常用波分复用器的特性比较 54

小结 54

习题 54

第4章　光源与光发送机 56

4.1　物质与光之间的相互作用 57

4.1.1　原子能级和半导体的能带 57

4.1.2　光与物质的相互作用 57

4.1.3　激光器的工作原理 58

4.2 半导体激光器 60

4.2.1　半导体激光器的结构 61

4.2.2　半导体激光器的特性 62

4.2.3　新型半导体激光器 65

4.3　半导体发光二极管 68

4.3.1 半导体发光二极管的结构 68

4.3.2　半导体发光二极管的工作特性 69

4.3.3　半导体光源的应用 70

4.4　数字光发送机 70

4.4.1 光源的调制方式 70

4.4.2　数字光发送机的基本组成 73

4.4.3　光发送机的性能指标 77

小结 78

习题 78

第5章　光检测器与光接收机 80

5.1　光检测器 80

5.1.1 光电转换基本原理 81

5.1.2　PIN光电二极管 82

5.1.3 雪崩光电二极管APD 83

5.2　光电二极管特性 85

5.2.1　主要特性参数 86

5.2.2　光检测器的比较 90

5.2.3　光电器件的简易检测 91

5.3　光接收机 91

5.3.1　数字光接收机组成 92

5.3.2　光接收机的主要性能指标 95

5.4　光中继器 97

5.4.1　光电中继器 97

5.4.2　全光中继器 98

小结 98

习题 99

第6章　光放大器 100

6.1　光放大器的基本应用与分类 100

6.1.1 光放大器的基本应用形式 101

6.1.2　光放大器的分类 102

6.2　半导体光放大器 102

6.3　掺铒光纤放大器 103

6.3.1　EDFA的放大机理 104

6.3.2　EDFA的结构 105

6.3.3　EDFA主要特性参数 106

6.3.4　EDFA的特点与应用 108

6.4　光纤拉曼放大器 109

6.4.1　拉曼放大器工作原理 110

6.4.2　拉曼放大器结构 111

6.4.3　拉曼放大器的特点与应用 111

小结 112

习题 113

第7章　SDH与数字光纤传输系统 114

7.1　PDH准同步数字体系 115

7.2　SDH同步传输体系 116

7.2.1　SDH的特点 117

7.2.2　SDH帧结构 118

7.2.3　SDH的复用结构 121

7.2.4　复用映射过程 124

7.2.5　SDH设备 127

7.3　数字光纤传输系统的设计 129

7.3.1　总体设计考虑 129

7.3.2　再生段设计 130

7.4　数字光纤系统的性能指标 134

7.4.1 系统参考模型 134

7.4.2　误码特性 136

7.4.3　抖动特性 138

小结 141

习题 141

第8章　光波分复用 143

8.1　波分复用的基本原理 144

8.1.1　WDM基本概念 144

8.1.2　WDM工作形式 146

8.1.3　WDM的技术特性 147

8.2　波分复用系统的构成 147

8.2.1　WDM系统的基本结构 148

8.2.2　光波长分配 149

8.2.3　SDH与WDM的关系 150

8.3　WDM的关键技术 151

小结 152

习题 152

第9章　光网络 153

9.1　SDH传送网 154

9.1.1 SDH传送网分层模型 154

9.1.2　SDH传送网的物理拓扑 157

9.1.3　SDH自愈网 159

9.1.4　SNCP保护 169

9.1.5　SDH网同步 173

9.2　光传送网 176

9.2.1 光传送网的分层结构 177

9.2.2　光节点功能与结构 178

9.2.3 WDM光传送网的波长路由机制 179

9.2.4　WDM环形网 180

9.3 自动交换光网络 181

9.3.1 ASON的体系结构 181

9.3.2　ASON三种连接方式 183

9.3.3 ASON的组网方案 184

9.3.4 ASON的特点 184

9.4　光城域网 185

9.4.1　光城域网概述 185

9.4.2　城域传送网分层结构 187

9.4.3　城域传送网技术 187

9.5　光接入网 195

9.5.1　OAN结构 196

9.5.2 OAN的应用 198

9.5.3 无源光网络（PON） 200

9.5.4　光纤同轴混合网（HFC） 202

小结 204

习题 204

参考文献 206