序 1
第一章 光纤通信概论 4
1-1 通信系统的构成 4
1-2 光纤传输链路的组成要素 9
1-3 光纤系统 12
1-4 本书的使用和范围 14
参考文献 15
第二章 光纤的结构和波导原理 17
2-1 光的本性 18
2-2 光学的基本定律和定义 22
2-3 光纤的模式和构成 25
2-3-1 光纤的类型 25
2-3-2 射线和模式 28
2-3-3 阶跃折射率光纤的结构 30
2-3-4 射线光学表示 30
2-3-5 波的表示 33
2-4 圆形波导的模式理论 34
2-4-1 麦克斯韦方程组 36
2-4-2 波导方程 37
2-4-3 阶跃折射率光纤的波动方程 40
2-4-4 模式方程 41
2-4-5 阶跃折射率光纤中的模式 43
2-4-6 阶跃折射率光纤中的功率流 47
2-5 梯度折射率光纤的结构 50
2-5-1 梯度折射率光纤的数值孔径（NA） 50
2-5-2 梯度折射率光纤中的模式 51
2-6 小结 55
习题 57
参考文献 60
第三章 光纤中信号的蜕变 62
3-1 光纤的材料和制造方法概论 63
3-2 衰减 65
3-2-1 衰减的单位 65
3-2-2 吸收 65
3-2-3 散射损耗 69
3-2-4 辐射损耗 71
3-2-5 纤芯和包层中的损耗 74
3-3 光波导中的信号失真 75
3-3-1 信息容量的确定 76
3-3-2 群时延 78
3-3-3 材料色散 79
3-3-4 波导色散 81
3-3-5 模间色散 85
3-4 梯度折射率波导中的脉冲展宽 86
3-5 模式耦合 93
3-6 小结 94
习题 96
参考文献 98
第四章 光源 102
4-1 发光二极管（LED） 103
4-1-1 发光二极管的结构 103
4-1-2 光源材料 106
4-1-3 内量子效率 110
4-1-4 调制能力 115
4-1-5 瞬态响应 117
4-1-6 功率-带宽乘积 118
4-2 激光二极管 119
4-2-1 激光二极管的结构和阈值条件 120
4-2-2 模式特性和辐射图样 125
4-2-3 激光二极管的调制 126
4-2-4 温度效应 127
4-3 光源的线性 130
4-4 模式噪声和反射噪声 134
4-5 可靠性的考虑 135
4-6 小结 140
习题 142
参考文献 145
第五章 功率的激励和耦合 149
5-1 光源对光纤的激励 150
5-1-1 光源的输出图样 150
5-1-2 耦合功率的计算 152
5-1-3 功率的激励与波长的关系 154
5-1-4 稳态数值孔径 155
5-2 提高耦合效率的透镜系统 156
5-2-1 非成象微球 158
5-2-2 激光二极管与光纤的耦合 160
5-3 光纤与光纤的连接 161
5-3-1 机械偏移 164
5-3-2 与光纤有关的损耗 171
5-3-3 光纤端面的制备 172
5-4 连接方法 173
5-5 光纤连接器 175
5-6 小结 176
习题 178
参考文献 179
第六章 光检测器 183
6-1 光电二极管的物理原理 184
6-1-1 pin光检测器 184
6-1-2 雪崩光电二极管 189
6-2 光检测器的噪声 192
6-2-1 噪声源 193
6-2-2 信噪比 196
6-3 检测器的响应时间 197
6-3-1 耗尽层的光电流 197
6-3-2 响应时间 199
6-4 雪崩倍增噪声 203
6-5 温度对雪崩增益的影响 206
6-6 光电二极管的材料 207
6-7 小结 209
习题 211
参考文献 215
第七章 光接收机原理 218
7-1 接收机的基本原理 219
7-1-1 数字信号的传输 220
7-1-2 差错的来源 221
7-1-3 接收机的组态 223
7-2 数字接收机性能的计算 226
7-2-1 接收机的噪声 228
7-2-2 散粒噪声 230
7-2-3 接收机灵敏度的计算 232
7-2-4 特性曲线 238
7-2-5 非零值消光比 244
7-3 前置放大器的设计 246
7-3-1 高阻抗场效应晶体管放大器 247
7-3-2 高阻抗双极晶体管放大器 249
7-3-3 互阻抗放大器 250
7-4 模拟接收机 252
7-5 小结 256
习题 257
参考文献 261
第八章 传输链路分析 263
8-1 点-点光纤链路 264
8-1-1 对系统的考虑 265
8-1-2 链路功率估算 267
8-1-3 上升时间的估算 271
8-1-4 传输距离与比特率的关系 275
8-2 波分复用（WDM） 277
8-3 数据总线 282
8-3-1 星形数据总线 282
8-3-2 T形耦合器数据总线 285
8-4 线路编码 289
8-4-1 不归零码 290
8-4-2 归零码 292
8-4-3 块码 293
8-5 小结 294
习题 296
参考文献 300
第九章 测量方法 304
9-1 衰减测量 305
9-1-1 测量光纤衰减的剪断法 305
9-1-2 光学时域反射仪 309
9-2 光纤故障点位置的测定 312
9-3 色散的测量 312
9-3-1 时域色散测量 314
9-3-2 频域色散测量 317
9-4 剖面折射率分布的测量 318
9-4-1 端面反射法 319
9-4-2 透射近场扫描法 320
9-4-3 折射近场法 321
9-4-4 干涉法 322
9-4-5 聚焦法 324
9-5 光源特性的测量 324
9-5-1 发光二极管的响应时间 326
9-5-2 谐波失真 328
9-5-3 互调失真 330
9-6 眼图 331
9-7 小结 334
习题 336
参考文献 338
第十章 光纤的制造和成缆 341
10-1 光纤的材料 341
10-1-1 玻璃光纤 342
10-1-2 包层为塑料的玻璃光纤 344
10-1-3 塑料光纤 344
10-2 光纤的制作 345
10-2-1 外汽相氧化法 346
10-2-2 汽相轴向沉积法 347
10-2-3 改进的化学汽相沉积法 349
10-2-4 双坩埚法 349
10-3 光纤的机械性能 350
10-4 光缆 356
10-5 小结 358
习题 360
参考文献 362
附录 365
A．国际单位制 365
B．若干有用的数学公式 366
B-1 三角恒等式 366
B-2 矢量分析 366
B-2-1 直角坐标 366
B-2-2 柱面坐标 367
B-2-3 矢量恒等式 367
B-3 积分公式 367
B-4 级数展开式 369
参考文献 369
C．贝塞尔函数 369
C-1 第一类贝塞尔函数 369
C-1-1 各种定义 369
C-1-2 递推关系 370
C-2 修正贝塞尔函数 371
C-2-1 积分表示 371
C-2-2 递推关系 371
C-3 渐近展开式 371
C-4 伽玛函数 372
D．分贝 372
D-1 分贝的定义 372
D-2 dBm 373
D-3 奈培（N） 374
E．半导体物理简介 374
E-1 能带 374
E-2 本征（内禀型）材料和非本征材料 376
E-3 pn结 376
E-4 直接带隙和间接带隙 378
E-5 半导体器件的制作 380
参考文献 380
F．通信理论简介 381
F-1 相关函数 381
F-2 频谱密度 381
F-3 噪声等效带宽 382
F-4 卷积 383