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第1章 绪论 1

1.1 塑料光纤的特点 1

1.2 研究历程 2

1.2.1 关于塑料光纤 2

1.2.2 关于光器件 3

1.2.3 关于传输系统 4

1.3 塑料光纤未来的发展 7

第2章 光纤数字通信基础 9

2.1 光信号的传输 9

2.1.1 光的波／粒特性 9

2.1.2 波长和频率 9

2.1.3 带宽和容量 10

2.1.4 光功率和光损耗度量 11

2.2 信号的分类、转换和特性 12

2.3 信号调制 14

2.4 信号复用 16

2.5 通信系统 20

2.5.1 通信系统的组成 20

2.5.2 通信系统的分类 21

2.5.3 通信系统的主要性能 23

2.6 光纤通信系统 25

2.7 光纤通信网络结构 26

2.7.1 节点连接 26

2.7.2 有源／无源光网络 26

2.7.3 网络结构 28

第3章 光纤接入网 31

3.1 概述 31

3.2 无源光网络 35

3.2.1 接入技术分类 35

3.2.2 网络结构 37

3.2.3 系统组成 39

3.2.4 无源光网络的优点 43

3.2.5 应用模式 43

3.3 无源光网络应用实例 45

3.3.1 异步传递模式无源光网络 45

3.3.2 以太网无源光网络 46

3.3.3 吉比特无源光网络 47

3.3.4 波分复用无源光网络 49

3.3.5 下一代无源光网络 50

第4章 塑料光纤概述 53

4.1 光纤的分类 53

4.2 导光理论 55

4.2.1 研究目的 55

4.2.2 光学基础 56

4.2.3 光射线理论 63

4.3 光纤的设计 68

4.3.1 光纤的设计原则 68

4.3.2 多模光纤的设计 69

4.3.3 折射率分布实例 70

4.3.4 光纤参数的比较 73

4.4 光纤的分类标准与特点 74

4.4.1 光纤分类标准 74

4.4.2 光纤的特点 80

4.5 塑料光纤的原材料 82

4.5.1 材料选择原则 82

4.5.2 材料的分类 83

4.5.3 纤芯材料 84

4.5.4 护套材料 92

4.6 塑料光纤的生产工艺 93

4.7 塑料光纤的光传输性能 100

4.7.1 衰减 100

4.7.2 色散 105

4.7.3 带宽 110

4.8 塑料光纤的弯曲性能 113

4.8.1 弯曲分类 113

4.8.2 弯曲损耗和改善措施 113

4.9 塑料光纤的可靠性 115

4.9.1 环境因素 115

4.9.2 高温、高湿性 116

4.9.3 可靠性计算 117

第5章 塑料光纤光缆 119

5.1 光缆材料 119

5.2 塑料光纤光缆的结构设计 124

5.2.1 考虑因素 124

5.2.2 设计原则 125

5.3 塑料光纤光缆的制造工艺 126

5.3.1 套塑 126

5.3.2 缆芯绞合 127

5.3.3 护套 128

5.4 塑料光纤光缆的结构类型与特点 129

5.4.1 结构类型 129

5.4.2 结构特点 129

5.5 光缆性能试验 135

5.5.1 光缆尺寸 135

5.5.2 机械性能试验 135

第6章 光器件 138

6.1 光源 138

6.1.1 光源概述 138

6.1.2 发光原理 139

6.1.3 常用光源介绍 142

6.1.4 塑料光纤系统光源 157

6.2 光电检测器 160

6.2.1 光电检测器的作用 160

6.2.2 光电检测器的分类 161

6.2.3 塑料光纤系统光电检测器 167

6.3 波分复用器 169

6.3.1 波分复用器的作用 169

6.3.2 波分复用器的分类 169

6.4 活动连接器 177

6.4.1 活动连接器的作用 177

6.4.2 塑料光纤的端面处理 177

6.4.3 活动连接器的类型 179

6.4.4 商用产品 181

6.5 光耦合器 182

6.5.1 光耦合器的作用 182

6.5.2 光耦合器的类型 183

6.5.3 商用产品 184

6.6 光衰减器 185

6.6.1 光衰减器的作用 185

6.6.2 光衰减器的类型 185

6.6.3 商用产品 186

第7章 塑料光纤通信系统设计 188

7.1 链路光功率预算 188

7.1.1 链路光功率预算考虑因素 188

7.1.2 发射机功率变化 188

7.1.3 接收机灵敏度 189

7.1.4 塑料光纤链路衰减 191

7.2 激光器选择 197

7.2.1 激光器类型 197

7.2.2 激光器波长 198

第8章 塑料光纤通信系统 200

8.1 塑料光纤通信系统的基本组成 200

8.2 阶跃折射率分布塑料光纤通信系统 200

8.2.1 短波长阶跃折射率分布塑料光纤通信系统 201

8.2.2 长波长阶跃折射率分布塑料光纤通信系统 206

8.3 梯度折射率分布塑料光纤通信系统 208

8.3.1 聚甲基丙烯酸甲酯梯度折射率分布塑料光纤通信系统 208

8.3.2 最新的聚甲基丙烯酸甲酯梯度折射率分布塑料光纤通信系统 211

8.3.3 全氟化氟化聚合物梯度折射率分布塑料光纤通信系统 212

8.4 塑料光纤波分复用系统 218

8.4.1 波分复用系统 218

8.4.2 聚甲基丙烯酸甲酯梯度折射率分布塑料光纤波分复用系统 222

8.4.3 氟化聚合物梯度折射率分布塑料光纤波分复用系统 224

8.5 塑料光纤双向传输系统 227

8.5.1 双向传输的原理 227

8.5.2 传输系统实例 229

8.6 模群差分复用技术 230

8.6.1 工作原理 230

8.6.2 传输系统组成 231

8.6.3 典型应用实例 232

第9章 塑料光纤的应用 233

9.1 塑料光纤应用概述 233

9.2 塑料光纤在通信网络中的应用 234

9.2.1 局域网 234

9.2.2 宽带接入网 235

9.2.3 光纤到户 236

9.2.4 无线接入网 237

9.2.5 汽车通信网 239

9.3 塑料光纤在并行数据互连系统中的应用 240

9.4 塑料光纤在传感器领域的应用 241

9.4.1 传感器系统 241

9.4.2 向远端供电的传感器 242

9.4.3 反射传感器 243

9.4.4 塑料光纤敏感元件传感器 245

9.4.5 光纤表面传感器 248

9.4.6 生化材料传感器 249

参考文献 252