光纤通信技术 第3版PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 光纤通信的基本概念 1

1.1.1 引言 1

1.1.2 光纤通信系统的基本组成 1

1.1.3 光纤通信的优越性 2

1.2 光纤通信网络的发展现状 3

1.2.1 光网络的基本概念 3

1.2.2 光网络的组网技术现状 3

1.3 光纤通信网络的发展趋势 5

1.3.1 发展趋势 5

1.3.2 关键技术 6

第2章 光纤 8

2.1 光纤的结构和分类 8

2.1.1 光纤的结构 8

2.1.2 光纤的分类 8

2.2 用射线理论分析光纤的导光原理 10

2.2.1 平面波在两介质交界面的反射与折射 10

2.2.2 阶跃型光纤的导光原理 14

2.2.3 渐变型光纤的导光原理 16

2.3 用波动理论分析光纤的导光原理 22

2.3.1 麦克斯韦方程及波动方程 22

2.3.2 阶跃型光纤的标量近似解法 24

2.3.3 渐变型光纤的标量近似解法 33

2.4 单模光纤 34

2.4.1 单模光纤的折射率分布 34

2.4.2 单模传输的理论分析 35

2.4.3 单模光纤的双折射 37

2.4.4 其他常用单模光纤 39

2.5 光纤的传输特性 40

2.6 光纤的非线性效应 43

2.6.1 受激光散射效应 43

2.6.2 光纤折射率随光强度变化而引起的非线性效应 44

2.6.3 光孤子通信 46

小结 49

习题 50

第3章 光纤通信器件 51

3.1 半导体光源 51

3.1.1 激光器的物理基础 51

3.1.2 激光器的工作原理 54

3.1.3 半导体激光器的结构、工作原理及工作特性 57

3.1.4 分布反馈半导体激光器 63

3.1.5 量子阱半导体激光器 64

3.2 半导体光电检测器 64

3.2.1 半导体的光电效应 64

3.2.2 光纤通信中常用的半导体光电检测器 65

3.2.3 光电检测器的特性 67

3.3 光放大器 70

3.3.1 掺铒光纤放大器 70

3.3.2 光纤拉曼放大器 75

3.4 无源光器件 78

3.4.1 光定向耦合器 78

3.4.2 光隔离器与光环行器 79

3.4.3 光滤波器 80

3.4.4 光开关 80

3.4.5 波长转换器 81

3.4.6 波分复用器 82

3.4.7 光纤光栅 84

小结 85

习题 85

第4章 光纤通信系统 87

4.1 IM-DD光纤通信系统 87

4.1.1 光纤通信中的线路码型 87

4.1.2 IM-DD光通信系统结构 88

4.2 衰减和色散对中继距离的影响 100

4.2.1 衰减与色散对中继距离的影响 100

4.2.2 10Gbit/s及10Gbit/s以上的SDH光线路 105

4.2.3 使用光放大器的SDH高速线路 106

4.3 噪声及灵敏度分析 107

4.3.1 接收机噪声 107

4.3.2 接收机灵敏度 109

小结 110

习题 111

第5章 SDH光同步网 113

5.1 SDH的基本概念 113

5.1.1 SDH的网络节点接口、速率和帧结构 113

5.1.2 SDH网的特点 115

5.2 SDH中的基本复用、映射结构 116

5.2.1 SDH复用结构 116

5.2.2 映射方法 119

5.3 SDH光传输系统 119

5.3.1 系统结构 119

5.3.2 SDH网元 120

5.4 SDH传送网 123

5.4.1 传送网的分层结构 123

5.4.2 传送网的节点和节点设备 124

5.4.3 SDH传送网 125

5.5 SDH网络中的安全性问题——保护与同步 128

5.5.1 SDH网络的保护 128

5.5.2 SDH的网同步 135

5.6 SDH网络性能 137

5.6.1 光接口、电接口的界定 137

5.6.2 误码性能 138

5.6.3 抖动性能 139

小结 140

习题 141

第6章 基于WDM的光传送网 142

6.1 光传送网的基本概念及特点 142

6.2 波分复用系统 143

6.2.1 光波分复用的基本概念 143

6.2.2 波分复用系统 147

6.2.3 WDM网络的关键设备 149

6.2.4 采用光波分复用技术的高速光纤通信线路 153

6.2.5 1.6Tbit/s WDM系统 156

6.3 光传送网 159

6.3.1 WDM光传送网的功能分层模型 159

6.3.2 OTN帧结构和开销 160

6.3.3 客户信号的映射和复用 161

6.3.4 光通道网络 163

6.3.5 OTN关键设备 166

6.4 OTN网络的保护方式 167

6.4.1 线性保护 167

6.4.2 子网连接保护 169

6.4.3 共享保护 169

小结 171

习题 172

第7章 城域光网络 173

7.1 城域光网络的结构 173

7.1.1 城域网的分层结构 173

7.1.2 城域网的网络架构与功能 175

7.2 光互连网 176

7.2.1 IP over SDH 177

7.2.2 IP over WDM 179

7.3 无源EPON/GPON光接入网络 180

7.3.1 光接入网的概念 180

7.3.2 无源光网络的传输原理及其应用 181

7.3.3 以太网无源光网络 184

7.3.4 GPON与EPON的比较 188

7.4 基于SDH的多业务传送平台 190

7.4.1 MSTP的基本概念及特点 190

7.4.2 MSTP中的关键技术 191

7.4.3 多业务传送平台 196

7.5 城域传送网的组网策略 198

7.5.1 全业务运营对城域传送网的要求 198

7.5.2 城域传送网的组网策略 200

小结 203

习题 204

第8章 分组传送网 205

8.1 PTN的基本概念及特点 205

8.1.1 PTN的基本概念 205

8.1.2 PTN标准 205

8.1.3 PTN的特点 206

8.2 PTN网络的体系结构 206

8.2.1 分层结构 206

8.2.2 PTN的功能平面 208

8.2.3 PTN网元结构与分类 209

8.3 T-MPLS的业务承载与数据转发 210

8.3.1 T-MPLS与MPLS的区别 210

8.3.2 T-MPLS帧格式 212

8.3.3 T-MPLS各层的适配过程 213

8.3.4 T-MPLS的数据转发原理 214

8.4 T-MPLS的OAM技术 214

8.5 T-MPLS网络中的安全性问题——保护与同步 216

8.5.1 网络保护 216

8.5.2 同步技术 220

8.6 PTN在3G传输承载网络中的应用 223

8.6.1 3G网络对传输承载的要求 223

8.6.2 PTN应用定位 223

8.6.3 3G传输承载网络应用 225

小结 227

习题 228

第9章 智能光网络 229

9.1 智能光网络 229

9.1.1 智能光网络的概念、特点及功能 229

9.1.2 ASON的网络体系结构 230

9.1.3 ASON控制平面及其核心技术 231

9.2 全光网 245

9.2.1 全光网的概念、结构及其特点 245

9.2.2 全光网中的关键技术 246

小结 251

习题 252

附录A 双曲正割型折射指数分布光纤可以获得自聚焦的证明 253

附录B 标量解场方程的推导 255

附录C 标量亥姆霍兹方程解的推导 259

英文缩写 262

参考文献 269