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第1章光纤通信引论 1

1.1光纤通信的发展 1

1.1.1光纤通信的进程 2

1.1.2光纤通信的发展趋势 4

1.2光纤通信系统 6

1.2.1光纤通信系统组成 6

1.2.2光纤通信主要器件介绍 8

1.3.1光脉冲传输的基本方程 10

1.3光纤传输特性 10

1.3.2带宽和色散 12

1.3.3光纤的损耗 16

1.4光纤通信的非线性光学效应 18

1.4.1非线性光学效应 18

1.4.2受激散射及其对光纤通信的影响 21

1.4.3非线性折射率调制引起的非线性光学效应 26

1.5光纤的色散补偿技术 28

1.5.1负色散光纤补偿 29

1.5.2预啁啾技术 31

1.5.3色散支持传输法 33

1.5.4频谱反转法 33

1.5.5啁啾光栅滤波器 36

1.6光电子集成技术 37

1.6.1光电子集成技术 37

1.6.2砷化镓光电子集成工艺 38

1.6.3铟化铅光电子集成工艺 39

1.6.4Si02光波导集成器件工艺 40

1.6.5完全集成的OEIC 42

1.6.6OEIC的应用前景 43

第2章光波分复用技术 44

2.1光波分复用系统 44

2.1.1WDM系统的基本形式 45

2.1.2WDM系统的构成 46

2.1.3WDM技术的主要特点 47

2.1.4波分复用、密集波分复用与光频分复用 49

2.2波分复用器件 50

2.2.1F—P腔型光滤波器 50

2.2.2马赫一泽德型光滤波器型光滤波器 58

2.2.3光栅波分复用器 61

2.3WDM系统的解复用与信道串音 65

2.3.1信道选择光滤波器的参数设计和选择能力 66

2.3.2直接光解复用光放大WDM系统中的串音 67

2.3.3相干解复用密集WDM系统中的串音 71

2.4WDM多信道光波系统的非线性串音 73

2.4.1受激喇曼散射（SRS） 73

2.4.2受激布里渊散射（SBS） 75

2.4.3交叉相位调制（XPM） 76

2.4.4四波混频（FWM） 77

2.5副载波复用（SCM）光波系统 78

2.5.1副载波复用的特点 79

2.5.2模拟SCM光波系统 80

2.5.3相干SCM光波系统 87

2.5.4多波长SCM光波系统 92

2.6WDM系统的技术规范 95

2.6.1集成式和开放式系统 96

2.6.2工作波长区的选择 98

2.6.3光接口分类 99

2.6.5性能要求 101

2.6.4光接口参数 101

2.6.6光监控通路（OSC）要求 102

2.6.7WDM系统的保护 103

2.6.8安全要求 104

2.6.9单纤双向传输 106

第3章阵列波导光栅波分复用器 107

3.1阵列波导光栅复用器构成及工作原理 107

3.2.1阵列波导光栅的色散 112

3.2阵列波导光栅理论 112

3.2.2自由光谱范围 114

3.2.3频率响应 115

3.3阵列波导光栅复用器传输特性 117

3.3.1阵列波导光栅的串音 117

3.3.2插入损耗 119

3.3.3脉冲展宽 121

3.4平面阵列波导楔形优化设计 124

3.4.1优化数学模型的建立 124

3.4.2Bloch模的传播能 128

3.4.3优化设计 131

3.4.4实例及结论 137

3.54×4阵列波导光栅波分复用器的设计与分析 138

3.5.14×4AWG设计 138

3.5.2工作波长的选择 140

3.5.3AWG特征参数 141

3.6阵列波导光栅的应用 143

3.6.1光上路下路器ADM 143

3.6.2光分束器路由器 145

第4章光时分复用技术 148

4.1光时分复用系统复用基本原理 148

4.1.1取样和光发射 149

4.1.2定时 149

4.1.3复合 151

4.2光时分复用系统解复用原理 152

4.3光时分复用系统高比特率传输技术 155

4.3.1超窄光脉冲的产生与调制技术 155

4.3.2光全定时提取技术 156

4.3.3时分复用传输帧效率 158

4.4光时分复用高比特率传输实验 159

4.5光时分复用系统的新进展 162

第5章光纤孤子通信 166

5.1光孤子及其特性 166

5.1.1非线性薛定谔方程 167

5.1.2NSE的解及其性质 168

5.1.3暗孤子 170

5.2.1损耗导致的脉冲展宽与面积定理 173

5.2光纤损耗与光孤子能量补偿放大 173

5.2.2光纤损耗的补偿放大与全光中继 175

5.2.3延长放大器间距的预加重方法 178

5.3光孤子系统的通信容量及其限制因素 180

5.3.1ASE噪声与光孤子系统的通信容量 181

5.3.2孤子相互作用与通信容量 183

5.3.3光孤子源频率啁啾的影响 186

5.3.4高阶效应对光孤子传输的影响 189

5.4光纤孤子的传输控制 191

5.4.1ASE限制的频域滤波控制 192

5.4.2光孤子传输的时域控制 195

5.5多信道光孤子系统 198

5.5.1多信道光孤子通信系统的特点 198

5.5.2多信道光孤子的碰撞长度 200

5.5.3多信道光孤子通信系统 201

5.6光纤孤子通信系统的组成与实验进展 204

5.6.1光孤子通信实验系统组成 205

5.6.2光孤子的测量 209

5.6.3光纤线路直接实验传输系统 211

5.6.4循环光纤环路传输实验系统 214

5.7OTDM孤子信号色散位移光纤传输实验 220

5.7.1实验系统 220

5.7.2测试结果 223

第6章全光通信技术 227

6.1三代通信网络介绍 228

6.2光交换方式 230

6.2.1空分光交换（光空分开关） 231

6.2.2时分光交换 234

6.2.3波分光交换 235

6.2.4复合光交换 236

6.3WDM全光通信网 237

6.3.1光传送网的分层结构 238

6.3.2波长通道和虚波长通道 239

6.3.3光交叉连接的节点结构 240

6.3.4全光波长变换器 246

6.3.5全光光纤网络容量 249

6.3.6国内外典型的光网络 251

6.4.1OXC的结构与同频串扰的产生 253

6.4WDM全光网中的同频干扰 253

6.4.2同频串扰的理论研究 255

6.5第三代全光网络介绍 256

附录1电磁波频率与波长的换算 260

附录2dBm与mW换算表 260

附录3百分损耗（％）与分贝（dB）损耗换算表 260

附录4ITU—T关于波分复用系统波长安排的建议草案 261

附录5光波长区的分配 264

附录6英汉缩略术语汇编 271

参考文献 281