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第一章 概论 1

第二章 光纤与导光原理 5

2.1 光纤的结构和分类 5

2.1.1 光纤的结构 5

2.1.2 光纤的分类 5

2.2 光纤中的射线光学理论 6

2.2.1 阶跃型光纤中的射线光学分析 6

2.2.2 渐变型光纤中的射线光学分析 8

2.3 光纤的波动理论 9

2.3.1 麦克斯韦方程及波动方程 9

2.3.2 阶跃光纤的矢量解法 10

2.3.3 近似解-LP模 15

2.4.3 散射损耗 19

2.4.2 吸收损耗 19

2.4.1 光纤的损耗系数 19

2.4 光纤的损耗 19

2.5 光纤的色散和脉冲展宽 21

2.5.1 群时延和时延差 21

2.5.2 材料色散和波导色散 21

2.5.3 多模光纤的模式色散 25

2.5.4 光纤的传输带宽 26

第三章 光缆的制造及无源光器件 29

3.1 光纤的制造方法 29

3.1.1 管内化学汽相沉积法 29

3.1.2 管外化学汽相沉积法 31

3.2 光缆结构及分类 32

3.3 无源光器件 35

3.3.1 光纤的连接与光纤连接器 35

3.3.2 光纤分路器及耦合器 37

3.3.3 光合波器、光分波器 39

3.3.4 光隔离器 40

3.3.5 光开关 41

3.3.6 光可变衰减器 42

第四章 光源和光检测器 44

4.1 发光器件的原理与特性 44

4.1.1 发光机理 44

4.1.2 发光二极管(LED) 46

4.1.3 发光二极管的主要特性 47

4.1.4 半导体激光器(LD) 48

4.1.5 单纵模半导体激光器 51

4.2 光电检测器件 54

4.2.1 PIN光电二极管(PIN-PD)的工作原理 54

4.2.2 雪崩光电二极管(APD)的工作原理 55

4.2.3 工作特性和参数 55

5.1.1 掺杂光纤 56

第五章 光纤激光器 56

5.1 掺杂光纤 56

5.1.2 石英掺杂稀土离子的光谱特性 59

5.2 光纤激光器的谐振腔 63

5.2.1 Fabry-Perot腔 63

5.2.2 基于定向耦合器的光纤激光器 65

5.2.3 可调谐的光纤激光器 69

5.2.4 窄谱输出的光纤激光器 72

5.3.1 掺铒光纤激光器 72

5.3 掺稀土元素的光纤激光器 74

5.3.2 掺钕光纤激光器 76

5.4 超荧光光纤激光器 79

第六章 光纤放大器 80

6.1 光纤放大器的基本性能 80

6.1.1 增益和带宽 80

6.1.2 增益饱和 81

6.1.3 放大器的噪声 82

6.1.4 光纤放大器的三种可能的应用 83

6.1.5 放大器的级联 84

6.2 掺铒光纤放大器(EDFA) 84

6.2.1 掺铒光纤放大器的结构 84

6.2.2 光泵浦下掺铒光纤中的速率方程与光波的传输方程 85

6.2.3 参数Wp，W，σA和σp 86

6.2.4 近似解 88

6.2.5 光纤放大器的增益特性测量 90

6.2.6 增差饱和 91

6.2.7 噪声 92

6.2.8 EDFA的带宽 93

6.2.9 增益平坦掺铒光纤放大器 93

6.2.10 EDFA的应用 94

7.1 线路编码 95

第七章 线路编码与多媒体应用 95

7.1.1 加扰二进码 96

7.1.2 1B2B码 96

7.1.3 二元分组码(mBnB码) 96

7.1.4 插入比特码 100

7.2 光纤通信系统中的多媒体处理技术 103

7.2.1 多媒体数据的特点 104

7.2.2 多媒体对通信网络的要求 104

7.2.3 视频信号的编码和压缩 107

7.2.4 小结 117

第八章 光发射机与光接收机 119

8.1 光发射机 119

8.1.1 光波的调制 120

8.1.2 LED的驱动电路 121

8.1.3 LD的驱动电路 124

8.1.4 光源的外调制技术 130

8.2.1 概述 132

8.2 光接收机 132

8.2.2 线性通道 133

8.2.3 光接收机的技术指标 136

8.2.4 模拟接收机的信噪比与灵敏度 137

8.2.5 数字光接收机的误码率及灵敏度 140

8.2.6 数字光接收机的设计考虑 144

第九章 光纤网络通信技术 147

9.1 信息高速公路的一般概念 147

9.2 同步数字系列(SDH) 149

9.2.1 数字复接系列 149

9.2.2 同步数字序列(SDH) 151

9.3 异步传输模式(ATM) 154

9.4 传输媒体 156

9.6 网络及网络技术 157

9.5 X.25技术 157

9.7 光纤有线电视系统的设计举例 161

第十章 光纤通信系统中的测量 166

10.1 光纤特性的测量 166

10.1.1 光纤传输特性的测量 166

10.1.2 光纤基本参数的测定 170

10.2 光纤数字传输系统传输特性的测量 176

10.2.1 光端机光口指标的测量 176

10.2.2 光纤传输系统传输特性的测量 177

10.3 光纤测量中的常用仪器 178

10.3.1 光时域反射计 179

10.3.2 光纤熔接机 180

10.3.3 光功率计 181

10.3.4 数字传输分析仪 182

参考文献 186