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一、什么是激光通信 1

1.从烽火台到激光通信 1

2.怎样实现激光通信 3

3.简单经济的大气传输光通信 5

4.前途广阔的光纤维通信 7

5.美妙的前景 11

二、光和激光 14

1.什么是光 14

2.光是怎样传播的 18

(1)反射和折射 18

(2)全反射 20

(3)色散 21

(4)散射 22

3.光的干涉、衍射和偏振 23

(1)干涉 23

(2)衍射 26

(3)偏振 27

4.激光的特点 30

(1)单色性好 31

(2)相干性高 31

(3)方向性强 33

三、激光是怎样产生的 35

1.从光源的发光到激光的产生 35

(1)原子的能级 35

(2)光的自发辐射、受激吸收和受激辐射 37

(3)粒子数反转与多能级激光物质 40

(4)激光的形成 42

2.光谐振腔的谐振特性 45

(1)光谐振腔的品质因数Q 45

(2)激光器的阈值和最佳耦合输出 47

(3)光谐振腔的谐振条件和纵模 48

(4)光谐振腔的横模 55

(5)几种光谐振腔的结构 58

3.适于光通信用的几种激光器 59

(1)掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)激光器 61

(2)二氧化碳(CO2)激光器 64

(3)半导体激光器 69

(4)长波长半导体激光器 77

(5)非相干光源--发光二极管 79

四、怎样把电信号加到光上去 83

1.通过改变电源进行直接调制 83

(1)发光二极管的调制 83

(2)注入式激光器的调制 84

2.利用电光晶体进行调制 85

(1)双折射 86

(2)利用双折射制成偏振器 88

(3)利用双折射改变偏振光的状态 90

(4)线性电光效应 95

(5)光强度调制 96

(6)实际的光调制器 99

3.磁光调制 104

五、怎样接收光信号 107

1.光的两种接收方式 107

(1)直接探测接收 107

(2)外差探测接收 111

2.光电探测器 113

(1)光电倍增管 114

(2)光电二极管 115

(3)雪崩光电二极管 117

(4)如何选择使用光电探测器件 118

3.光通信接收系统中的噪声 119

(1)量子噪声 120

(2)内部散弹噪声 120

(3)暗电流噪声 121

(4)过剩噪声 121

(5)背景噪声 122

六、光纤维传输线 124

1.光纤维的传光原理及其特性 124

(1)包层式纤维 124

(2)自聚焦式纤维 127

(3)其他光纤维 129

2.光纤维传输中的模式分布 131

(1)包层式纤维的模式分布 132

(2)自聚焦式纤维的模式分布 140

3.光纤维的传输损耗 140

(1)材料吸收 141

(2)材料散射 142

(3)光波导散射 142

(4)光纤维弯曲时造成的损耗 143

(5)包层损失 143

(1)延时失真限制了通信容量 145

4.光纤维的延时失真 145

(2)包层式纤维的延时失真 146

(3)自聚焦式纤维的延时失真 147

5.光纤维和光缆的使用 148

(1)合理选择纤维的类型 148

(2)光纤维和光缆的连接 150

(3)光纤维和光源之间的耦合 152

6.光纤维的制造 153

1.大气对光传输有什么影响 159

七、大气光通信系统 159

2.小型的光学天线 162

(1)折射式天线结构 165

(2)反射式天线结构 165

(3)会聚式天线系统 165

3.机动灵活的大气半导体激光通信系统 167

(1)发射部分 168

(2)接收部分 172

(3)光学系统 174

4.容量巨大的气体激光通信系统 176

(1)氦-氖激光器直接接收系统 176

(2)二氧化碳激光器外差接收系统 178

5.卫星激光通信系统 182

八、光纤维通信系统 188

1.小型的光源 188

(1)发光二极管 189

(2)双异质结半导体激光器 191

(3)小型钇铝石榴石激光器 192

2.探测器件 192

3.选什么调制方式好 194

4.中继器和中继距离 198

(1)两类中继器 198

(2)噪声的影响 202

(3)中继距离是怎样决定的 204

(1)光频率复用 208

5.如何得到超大容量的传输 208

(2)光空间复用 209

(3)光时分复用 210

6.几个光纤维通信系统的例子 211

(1)短距离光纤维通信系统 212

(2)长距离光纤维通信系统 214

九、集成光路 218

1.什么是集成光路 218

2.薄膜光波导 219

3.薄膜光波导的耦合 225

4.集成光路中的激光器 228

5.集成光调制器和光开关 230

6.集成光路的材料和工艺 232

7.光通信机集成化 234

(1)光频率复用多路通信集成化 234

(2)光放大式集成中继机 235

结束语 237