第一章 绪论 1
1 概述 1
2 光纤通信的发展概况 2
3 光纤通信系统 6
3-1 光纤通信系统方框图 6
3-2 光纤通信的主要光元器件介绍 8
4 光纤通信的优点 12
4-1 频带宽，信息容量大 12
4-2 损耗低，传输距离长 13
4-3 体积小，重量轻，便于敷设 13
4-4 抗干扰性好，保密性强，使用安全 13
4-5 材料资源丰富 13
第二章 光导纤维的传输原理 15
1 平面波在两介质交界面上的全反射与介质薄膜波导 19
1-1 平面波在两均匀介质交界面上的反射和折射 20
1-2 薄膜波导中的波 31
2-1 阶跃光纤中的射线法概念 43
2 阶跃光纤 43
2-2 阶跃光纤的波动理论解法 46
3 渐变光纤 62
3-1 渐变光纤中的光射线 63
3-2 平方律折射指数分布光纤的波动理论解法 68
4 单模光纤 75
4-1 单模光纤的结构特点 75
4-2 阶跃折射指数分布和无界平方律折射指数分布单模光纤 77
4-3 单模光纤的等效近似分析法 79
1-1 光纤损耗的起因 83
第三章 光纤的传输特性与特种光纤 83
1 光纤的损耗特性 83
1-2 光纤的总损耗，损耗谱 88
2 光纤的色散特性 88
2-1 光纤色散概述 89
2-2 无界材料中的色散——材料色散 100
2-3 单模光纤的色散及特种色散光纤 105
2-4 多模光纤的色散 112
2-5 脉冲在光纤中的传输 113
3 光纤的双折射及偏振特性 115
3-1 线双折射 116
3-2 圆双折射 125
3-3 保偏光纤与低双折射光纤 128
4 光纤的非线性 133
4-1 历史的回顾 134
4-2 重要的光纤非线性效应 134
4-3 光孤子与光孤子通信 145
1-1 体块型光无源元件 153
1 光无源元件的结构形式 153
第四章 光无源元件 153
1-2 全光纤型光无源元件 154
1-3 光波导型光无源元件 154
2 光纤的接续损耗与光纤连接器 156
2-1 光纤的连接损耗 156
2-2 光纤连接器 167
2-3 光纤的永久性连接 173
3 光波导的横向耦合与耦合器 175
3-1 两光波导之间的横向耦合 177
3-2 2×2定向耦合器 180
3-3 星形耦合器 185
4 波分复用元件 186
4-1 F—P腔型光滤波器 187
4-2 马赫—泽德（M—Z）型光滤波器 197
4-3 光栅型波分复用器 200
5 光学谐振腔 211
5-1 均匀平面波近似 212
5-2 金属闭腔近似 214
5-3 谐振腔的损耗、光子寿命、品质因数 219
6 光调制器 222
6-1 简述 223
6-2 相位调制器 224
6-3 强度调制器 227
6-4 调制器的参数 234
7 偏振控制器 235
8 光隔离器 238
1-1 原子的能级结构 241
第五章 光纤通信中的光源 241
1 激光产生的基本原理 241
1-2 光的辐射和吸收 242
1-3 激光产生的条件 246
2 半导体激光器的基本概念 253
2-1 半导体晶体的能带 253
2-2 半导体材料中的光发射与光吸收 254
2-3 PN结 257
2-4 半导体激光器材料的要求 262
3-1 半导体激光器的激射原理 266
3 半导体激光器的激射原理与结构 266
3-2 半导体激光器的结构 270
4 半导体激光器的稳态特性 275
4-1 半导体激光器的电光耦合速率方程 275
4-2 半导体激光器的P—I特性 276
4-3 半导体激光器的温度特性 278
4-4 半导体激光器的效率 279
4-5 半导体激光器的远场特性 281
4-6 半导体激光器的模式特性 282
4-7 半导体激光器的光谱特性 284
5 半导体激光器的调制特性 287
5-1 瞬态过程 288
5-2 调制响应 290
6 发光二极管（LED） 295
6-1 发光二极管的结构 295
6-2 发光二极管的工作特性 297
7 动态单纵模半导体激光器 302
7-1 分布反馈半导体激光器和分布布拉格反射半导体激光器 304
7-2 耦合腔半导体激光器 306
第六章 光放大器 310
1 引言 310
1-1 光放大器在光纤通信中的作用 310
1-2 光放大器的分类 312
1-3 掺铒光纤放大器简介 314
2 EDFA的结构与工作原理 317
2-1 EDFA的基本结构 317
2-2 EDFA的工作原理 318
2-3 EDFA的几个重要概念 323
2-4 EDFA的主要特性与指标 330
3 EDFA的分析方法及特性 337
3-1 等效受激跃迁几率γ和泵浦率γp 337
3-2 单向泵浦EDFA的理论模型 338
3-3 EDFA的特性 343
4 EDFA在光纤通信系统中的应用 346
4-1 EDFA的主要应用方式 346
4-2 EDFA的应用举例 349
5 其它波段的掺杂光纤放大器 353
5-1 0.81μm波段掺铥光纤放大器 353
5-2 0.85μm波段掺铒光纤放大器 353
5-3 1.3μm波段掺镨光纤放大器 353
5-4 1.3μm波段掺钕光纤放大器 354
5-5 2.7μm波段掺铒光纤放大器 355
1 PIN光电二极管 356
1-1 半导体PN结的光电效应 356
第七章 光纤通信中的光检测器 356
1-2 PIN光电二极管的原理和结构 359
1-3 PIN光电二极管的特性 362
2 雪崩光电二极管 371
2-1 雪崩光电二极管的工作原理及结构 371
2-2 雪崩光电二极管的特性 373
3 用于光纤通信的光检测器 380
3-1 异质结光检测器 381
3-2 超晶格雪崩光电二极管 384
3-3 光电晶体管 385
3-4 用于波分复用的光检测器 386
3-5 集成接收器件 387
3-6 微腔光电二极管 387
附录 389
附录Ⅰ 弯曲光纤的双折射 389
附录Ⅱ 偏振光的计算法——琼斯矩阵法 391
附录Ⅲ 电光晶体的特性 397
英汉缩略语索引 403
参考文献 410