第一章 概述 1
1．1 光纤传输技术发展简史 1
1．2 光纤传输技术的优越特性 2
1．3 光纤有线电视系统的基本构成 3
第二章 光纤传输基本原理及传输特性 4
2．1 光是电磁波 4
2．2 光纤的结构及其分类 4
2．2．1 光纤的结构 4
2．2．2 光纤的分类 6
2．2．3 光纤传输中的传导模 6
2．2．4 多模光纤 7
2．2．5 单模光纤 7
2．2．6 色散位移光纤(DSF) 8
2．3 光纤传输的基本原理 9
2．3．1 几何光学理论 9
2．3．2 电磁波动理论 12
2．4 光纤传输主要特性 12
2．4．1 光纤的传输损耗 12
2．4．2 光纤的带宽与色散 13
2．5 光纤的机械强度 15
第三章 光纤成缆结构及其性能 17
3．1 光缆构成及其分类 17
3．1．1 光纤成缆结构 17
3．1．2 光缆的分类 17
3．2 光缆的性能 19
3．2．1 光缆的光学性能 19
3．2．2 光缆的机械性能 21
3．2．3 光缆的环境性能 21
3．3 部分国产光缆产品介绍 21
3．3．1 光缆型号一规格代号说明 21
3．3．2 部分国产光缆产品介绍 23
3．3．3 国内光缆生产厂家简介 25
3．4 某省有线电视光纤主干传输网工程建设对光缆要求介绍 27
3．4．1 光缆技术要求 27
3．4．2 主干传输网光缆对结构原材料的要求 28
3．4．3 工程用光缆包装与交货要求 29
3．4．4 验收 30
第四章 光纤链路中的无源器件 31
4．1 光纤耦合器(或光纤分路器) 31
4．1．1 光纤耦合器(或光纤分路器)的作用 31
4．1．2 光纤耦合器的种类 31
4．1．3 光纤耦合器的主要技术参数 34
4．1．4 国产光纤耦合器性能介绍 36
4．1．5 光纤CATV系统中光分路eS的设计方法 37
4．2 光波分复用器 38
4．2．1 光波分复用器的作用 38
4．2．2 光波分复用器的种类及工作原理 38
4．2．3 光波分复用器主要技术指标及产品介绍 42
4．2．4 光波分复用器在CATV系统中常用的几种模式 43
4．3 光隔离器 45
4．3．1 光隔离器的作用 45
4．3．2 光隔离器的工作原理和种类 45
4．3．3 光隔离器的性能指标及应用 45
4．4 光衰减器 46
4．4．1 光衰减器的作用 46
4．4．2 光衰减器的种类及基本结构 46
4．4．3 在线型固定衰减器产品光学参数介绍 48
4．5 光开关 48
4．5．1 光开关的作用 48
4．5．2 光开关的种类及性能参数 48
4．6 光滤波器 49
4．6．1 光滤波器的作用 49
4．6．2 F-P腔型滤光器基本原理与性能参数 49
4．7 光路连接器 50
4．7．1 光路连接器的作用 50
4．7．2 光纤活动连接器的分类及结构 51
4．7．3 光纤活动连接器性能参数及产品介绍 55
4．8 光纤配线架、光纤接续盒、光纤终端盒 56
第五章 光纤系统的接续 57
5．1 光纤接头的损耗理论 57
5．1．1 光纤轴向错位 57
5．1．2 光纤角度倾斜 57
5．1．3 光纤端面间隙 57
5．1．4 模场直径差异 58
5．1．5 光纤连接处的后向反射 58
5．2 光纤固定接续 58
5．2．1 固定接续应用范围及要求 58
5．2．2 固定熔接接续方法 59
5．3 光纤的活性接续(活接头) 59
5．3．1 光纤链路的回波损耗 59
5．3．2 APC连接器与标准PC连接器的比较 60
5．4 带状光纤的固定接续 60
5．4．1 带状光纤熔接法 60
5．4．2 V型槽法 61
5．4．3 预装配连接器接续 61
第六章 CATV光纤传输中的调制方式 63
6．1 光强度直接调制方式 63
6．2 光外调制方式 64
6．3 幅度调制光纤传输技术(AM-VSB) 66
6．4 频率调制光纤传输技术(FM-IM) 67
6．5 数字调制光纤传输技术(PCM-IM) 67
第七章 光发射机 68
7．1 发光器的基本原理与激光 68
7．1．1 爱因斯坦光发射理论 68
7．1．2 激光器原理 69
7．2 半导体激光器(LD) 70
7．3 分布反馈式半导体激光器(DFB) 71
7．4 DFB激光器的强度调制系数与极限值 73
7．5 AM-VSB光强度调制发射机 73
7．6 外调制光发射机 75
7．7 正向光发射机与反向光发射机 76
7．8 部分进口、国产光发射机产品介绍 77
第八章 光接收机 79
8．1 光接收器件原理与特性 79
8．2 光接收机用光电二极管 80
8．2．1 PIN光电二极管 80
8．2．2 雪崩光电二极管(APD) 81
8．3 光接收机的构成 82
8．4 光接收机的性能要求 85
8．5 正向光接收机与反向光接收机 87
8．6 部分国产光接收机产品介绍 87
第九章 光放大器 89
9．1 光放大器的作用 89
9．2 光放大器的种类 89
9．3 掺饵光纤放大器(EDFA)的工作原理和组成 91
9．3．1 掺铒光纤放大器的工作原理 91
9．3．2 掺铒光纤放大器的组成 92
9．4 掺铒光纤放大器的主要技术参数 94
9．5 掺铒光纤放大器的三种工作模式 96
9．6 EDFA在CATV中应用应注意的若干问题 96
9．7 掺铒光纤放大器产品介绍 97
第十章 AM光纤传输性能分析 100
10．1 AM光纤传输系统噪声与载噪比 100
10．1．1 AM光纤传输系统噪声的主要来源 100
10．1．2 AM光发射机噪声对载噪比的影响 100
10．1．3 光接收机中光检测二极管散粒噪声对C/N的影响 101
10．1．4 光检测器中前置放大器的热噪声对载噪比的影响 102
10．1．5 AM光纤传输系统的载噪比 102
10．1．6 多级光纤传输系统的载噪比 104
10．1．7 HFC光纤/同轴电缆的载噪比 104
10．2 AM光纤传输系统的信号失真 104
10．2．1 AM光纤传输系统产生失真的原因 104
10．2．2 激光3e电-光特性的非线性 105
10．2．3 激光OS附加频率调制引起的非线性失真 106
10．2．4 光纤色散特性产生非线性失真 106
10．2．5 激光器的调制度与非线性失真 107
10．2．6 AM光纤传输系统非线性失真的改善 107
10．2．7 两级AM光纤链路的CSO和CTB 108
第十一章 FM光纤传输系统及性能分析 109
11．1 FM光纤传输系统组成 109
11．2 FM光纤传输系统的噪声与载噪比 111
第十二章 光纤CATV网络拓扑结构 113
12．1 光纤CATV网络的几种拓扑结构 113
12．1．1 树形拓扑结构 113
12．1．2 星形拓扑结构 113
12．1．3 双星拓扑结构 113
12．1．4 环形拓扑结构 113
12．1．5 网孔形拓扑结构 114
12．1．6 母线-星形拓扑结构 114
12．1．7 星-树形拓扑结构 114
12．2 HFC光纤/同轴电缆混合网的几种结构型式 114
12．2．1 光纤超干线(FST) 115
12．2．2 光纤干线(FBB) 115
12．2．3 电缆区域网(CAN) 115
12．2．4 光纤到节点(FTF) 115
12．2．5 光纤到路边(FTC) 115
12．2．6 光纤到最后一个放大器(FTLA) 116
12．2．7 光纤到家庭(FTTH) 116
第十三章 AM光纤CATV网络设计及设计示例 117
13．1 概述 117
13．2 HFC光纤链路设计的基本原则 118
13．2．1 光纤网络频带宽度的确定 118
13．2．2 光纤传输链路的结构和光节点布局的选择 118
13．2．3 光纤芯线用量的选择 119
13．2．4 光缆路由的选取 119
13．2．5 光纤链路设计功率余量 119
13．3 光纤CATV网络设计的指标分配 119
13．3．1 设计的依据 119
13．3．2 载噪比C/N值的分配 120
13．3．3 二阶组合差拍CSO指标的分配 120
13．3．4 三阶组合差拍CTB指标的分配 120
13．3．5 C/N、CSO、CTB指标分配举例 121
13．4 系统设计前的准备工作 121
13．4．1 光节点位置的选定 121
13．4．2 光纤路由走向确定 122
13．4．3 收集掌握光纤链路设备有关技术资料 122
13．4．4 AM光纤传输系统链路性能比较 122
13．5 HFC网络设计的基本方法和步骤 123
13．5．1 HFC网络设计基本方法 123
13．5．2 光链路设备选型注意事项 125
13．6 AM光纤设计常用计算公式 126
13．7 光纤干线点对点传输链路设计 131
13．8 一发多收光纤传输系统设计 131
13．8．1 控制末端载噪比的设计计算 132
13．8．2 控制末端功率的设计计算 135
13．8．3 采用1550nm外调制光发射机和EDFA光放大器组成的一发多收系统设计 139
13．9 超长距离光纤传输系统设计方案 142
13．9．1 二星级光纤链路级联传输系统 142
13．9．2 1310nm外调制光发射机传输系统 142
13．9．3 1550nm外调制光发射机传输系统 142
13．9．4 EDFA光放大Oe组成的中继传输系统 143
13．9．5 采用波分复用技术的传输系统 144
13．9．6 减少传输频道数增加传输距离的系统 145
13．9．7 调频光纤传输系统 146
13．9．8 数字光纤传输系统 146
13．10 HFC上行传输链路设计 146
13．10．1 HFC上行通道的划分 146
13．10．2 上行通道的容量估计 147
13．10．3 上行通道反向放大器的级联 147
13．10．4 上行通道噪声干扰的抑制 147
13．11 设计示例 148
13．11．1 乡镇有线电视光纤网络设计 148
13．11．2 城域有线电视网络设计 149
第十四章 光纤传输系统工程安装、调试、测量方法及验收 154
14．1 光缆的施工 154
14．1．1 负荷区的划分 154
14．1．2 光缆路由勘察与测量 154
14．1．3 施工前的准备 156
14．1．4 光缆的敷设 157
14．1．5 光缆连通 158
14．1．6 竣工验收 158
14．2 光发射机的安装 159
14．2．1 光发射机安装注意事项 159
14．2．2 光发射机的安装 159
14．3 光接收机的安装 159
14．3．1 光接收机安装注意事项 159
14．3．2 光接收机的安装 159
14．4 光纤传输系统的调试 160
14．4．1 光纤系统测量常用仪器 160
14．4．2 光纤传输系统调试步骤 160
14．4．3 前端系统的调试 161
14．4．4 光发射机的调试 161
14．4．5 光接收机的调试 162
14．4．6 电缆分配网络的调试 162
14．5 AM光纤系统的测量方法 162
14．5．1 光发射机输出光功率的测量 162
14．5．2 光接收机输入光功率的测量 163
14．5．3 光纤链路损耗的测量 163
14．5．4 光后向散射曲线的测量 163
14．5．5 载波输出电平及平坦度的测量 165
14．5．6 光传输链路载噪比的测量 165
14．5．7 载波组合三阶差拍比与载波组合二阶差拍比的测量 166
14．5．8 光接收机灵敏度的测量 166
14．5．9 光接收机的动态范围测量 167
14．6 光纤传输系统技术性能验收 167
第十五章 数字技术与数字信号的主要技术参数 169
15．1 数字技术的特征 169
15．2 数字信息系统的技术手段 170
15．3 数字电视信号的形成 171
15．3．1 奈奎斯特抽样定理及抽样 171
15．3．2 量化 171
15．3．3 编码 173
15．4 数字电视信号质量的评价 174
15．4．1 图像质量的主观评价 174
15．4．2 数字电视信号的主要技术参数 174
15．4．3 高清晰度电视信号的主要技术参数 176
第十六章 数字压缩与数字调制技术 179
16，1 数字压缩技术 179
16．1．1 差值脉冲编码(DPCM) 179
16．1．2 线性变换编码 180
16．1．3 离散余弦变换(DCT) 180
16．1．4 CCITTH．261建议 182
16．1．5 JPEG 182
16．1．6 MPEG-1 183
16．1．7 MPEG-2 183
16．1．8 MPEG-4 187
16．1．9 MPEG-7 188
16．2 数字调制技术 188
16．2．1 四相相移键控(QPSK) 189
16．2．2 正交调幅(QAM) 189
16．2．3 正交频分复用(OFDM) 190
第十七章 数字视频广播(DVB) 192
17．1 DVB主要目标及所用技术 192
17．1．1 DVB项目的主要目标及标准 192
17．1．2 DVB所使用的主要技术 192
17．2 DVB-S系统 193
17．3 DVB-C系统 195
17．4 DVB系统的接收 196
17．5 MPEG-2/DVB接口 197
17．5．1 同步并行接口(SPI) 197
17．5．2 同步串行光纤接口(SSI-0) 197
第十八章 SDH同步数字光纤传输技术及应用 199
18．1 概述 199
18．1．1 SDH同步数字体系的基本概念 199
18．1．2 SDH网络的主要技术特点 199
18．1．3 SDH网络的基本结构 200
18．2 SDH帧结构 200
18．3 SDH帧结构中的开销 201
18．3．1 SDH段开销(SOH) 201
18．3．2 SDH通道开销(POH) 203
18．4 SDH同步复用和映射基本结构 205
18．4．1 基本复用映射单元 205
18．4．2 基本复用映射步骤及工作原理 206
18．5 SDH定位与指针 207
18．5．1 SDH中的定位与指针的基本概念 207
18．5．2 AU-4指针的调整机理 208
18．6 SDH的核心设备 208
18．6．1 复用设备种类与基本功能 209
18．6．2 ADM分插复用器 210
18．6．3 SDXC数字交叉连接设备 211
18．7 SDH传送网 214
18．7．1 SDH传送网结构的基本概念 214
18．7．2 SDH传送网的分层和分割 216
18．7．3 SDH传送网的拓扑结构 216
18．7．4 SDH的网同步 217
18．7．5 SDH传送网的传送性能 218
18．8 SDH自愈网 218
18．8．1 SDH自愈网的作用及种类 218
18．8．2 线路保护倒换自愈技术工作原理及类型 218
18．8．3 ADM自愈环工作原理及类型 219
18．8．4 DXC自愈网的工作原理 222
18．9 SDH网络管理 223
18．9．1 SDH网络管理的等级 223
18．9．2 SDH网络管理的机理 224
18．9．3 SDH网络管理的功能 225
18．10 光接口技术规范 225
18．11 SDH网络的应用 229
第十九章 国际互联网(INTERNET)技术 230
19．1 国际互联网的历史及发展现状 230
19．2 国际互联网网络结构及特征 231
19．3 国际互联网基本协议及分层协议结构 233
19．3．1 国际互联网主要基本协议 233
19．3．2 国际互联网分层协议结构 234
19．4 国际互联网分组传输及路由寻址 235
19．4．1 国际互联网分组传输格式 235
19．4．2 网络路由寻址 236
19．5 国际互联网提供的基本服务 236
19．6 Internet与有线电视 238
第二十章 ATM异步转移模式技术 240
20．1 ATM技术的基本概念及特点 240
20．1．1 ATM技术的基本概念 240
20．1．2 ATM技术主要特点 240
20．2 ATM系统的结构 241
20．2．1 ATM信元及种类 241
20．2．2 ATM交换机及工作原理 242
20．3 ATM网络的协议参考模型 243
20．4 ATM技术应用领域 245
20．4．1 ATM技术在城域网中的应用 245
20．4．2 ATM技术在局域网中的应用 245
20．4．3 ATM技术在接入网中的应用 246
20．5 ATM网络技术应用 246
第二十一章 面向21世纪共享信息未采 249
21．1 大系统的概念 249
21．2 广播电视光纤传输技术体制 250
21．3 有线电视光纤传输网的技术模型 250
21．3．1 IP over ATM 250
21．3．2 IP over ATM/FR over SDH 251
21．3．3 千兆比路由器GSR技术模式 252
21．3．4 SDH-ATM-MPEG-2 252
21．3．5 广播电视传输网网管系统体系结构 253
21．3．6 宽带多媒体信息网端到端解决方案 253
21．3．7 IP over AHFC宽带综合业务网解决方案 254
21．4 未来有线电视的业务 255
21．5 青岛市有线电视网综合业务简介 256
附录一 有线电视微波传输技术及应用 258
附录二 TX10同轴电缆在HFC网络中的应用 266
附录三 我国上空可收视卫星节目及参数表 270