第1章 绪论 1
1.1光纤通信的概念 2
1.1.1什么是光纤通信 2
1.1.2光纤通信中光的作用及特性 2
1.1.3光纤通信的优势 5
1.2光纤通信系统的基本单元 7
1.2.1光发射机 7
1.2.2光纤 11
1.2.3光接收机 12
1.2.4光放大器 14
1.3光纤通信的基本问题 15
1.3.1衰减 15
13.2色散 17
1.3.3非线性效应 20
1.4光纤通信系统的主要性能指标 21
1.4.1比特率和带宽 21
1.4.2传输距离 22
1.4.3通信容量 23
1.5光纤通信技术的回顾和展望 24
1.5.1回顾 24
1.5.2趋势 25
本章小结 26
习题 27
第2章 光纤 29
2.1光纤结构 30
2.1.1阶跃折射率光纤 30
2.1.2渐变折射率光纤 31
2.2光纤传输原理 31
2.2.1几何光学分析法 31
2.2.2波动方程分析法 35
2.3单模光纤 47
2.3.1单模传输条件及模场分布 47
2.3.2单模光纤的衰减 49
2.3.3单模光纤的色散与带宽 49
2.3.4色散补偿方案 52
2.3.5单模光纤的非线性效应 54
2.4多模光纤 57
2.4.1多模光纤的衰减 57
2.4.2多模光纤的色散 58
2.4.3多模光纤的带宽 59
2.5光纤使用特性和产品介绍 59
2.5.1光纤制作工艺 59
2.5.2光纤的使用特性 62
2.5.3光纤产品介绍 64
2.5.4光纤的型号 65
本章小结 66
习题 67
第3章 光源和光发射机 69
3.1激光二极管 70
3.1.1工作原理 70
3.1.2 LD的性质 74
3.1.3 LD的类型 78
3.1.4 LD组件及其技术指标 80
3.2发光二极管 81
3.2.1 LED结构 81
3.2.2 LED特性 83
3.2.3 LED与光纤的耦合 84
3.2.4 LED的技术参数 86
3.3光发射机 86
3.3.1模拟光发射机 86
3.3.2数字光发射机 87
3.4外调制器 89
3.4.1外调制器特点和类型 89
3.4.2外调制器工作原理 91
3.4.3外调制器技术指标 92
本章小结 93
习题 93
第4章 光检测器和光接收机 95
4.1光检测器的工作原理 96
4.1.1 PIN光检测器 96
4.1.2 APD光检测器 97
4.2光检测器的特性参数 99
4.2.1光检测器性能参数 99
4.2.2光检测器的噪声 101
4.2.3光检测器产品介绍 102
4.3光接收机 103
4.3.1光接收机的组成 103
4.3.2光接收机的技术指标 105
4.4光收发合一模块 109
本章小结 111
习题 112
第5章 光网络器件 113
5.1光放大器 114
5.1.1概述 114
5.1.2半导体光放大器 117
5.1.3掺杂光纤放大器 119
5.1.4拉曼光纤放大器 125
5.1.5光放大器的应用 127
5.2无源器件 129
5.2.1耦合器 129
5.2.2滤波器 133
5.2.3隔离器 137
5.2.4环形器 138
5.2.5衰减器 139
5.2.6连接器 139
5.2.7光开关 141
本章小结 143
习题 143
第6章 光纤通信系统的设计 145
6.1设计原则 146
6.1.1工程设计与系统设计 146
6.1.2系统设计的内容 146
6.1.3系统设计的方法 148
6.2数字传输系统的设计 150
6.2.1技术考虑 150
6.2.2光通道功率代价、损耗及色散预算 151
6.3模拟传输系统的设计 153
6.3.1系统组成及其评价 153
6.3.2光放大器对系统性能的影响 156
6.4光纤系统实例 157
6.4.1设备互联方案 157
6.4.2数据／视频光端机在闭路监控系统中的应用 157
6.4.3多通道业务光端机的应用 159
本章小结 160
习题 160
第7章 光缆线路的施工和测试 163
7.1光缆 164
7.1.1光缆的结构与类型 164
7.1.2光缆的技术规范 166
7.2光缆施工 168
7.2.1施工准备工作 168
7.2.2室外光缆敷设 169
7.2.3室内光缆敷设 173
7.2.4光缆接续与成端 173
7.3常用仪器 175
7.3.1光时域反射仪 175
7.3.2光谱分析仪 177
7.3.3光纤熔接机 177
7.3.4光源与光功率计 178
7.4测试和故障检修 179
7.4.1光特性测试 180
7.4.2电特性测试 180
7.4.3故障检修 181
本章小结 182
习题 182
第8章 波分复用技术 185
8.1 WDM工作原理 186
8.1.1 WDM工作原理 186
8.1.2 WDM、DWDM与CWDM 187
8.2 WDM系统的基本组成 189
8.3 WDM系统中的关键器件 189
8.3.1 WDM系统中的光源 189
8.3.2 WDM系统中的接收机 194
8.3.3 WDM系统中的光放大器 194
8.3.4 WDM系统中的波分复用器／解复用器 198
8.3.5 WDM系统中的光纤 207
8.4波分复用系统规范 210
8.4.1光波长的分配 210
8.4.2光接口规范 210
8.5设备实例 211
本章小结 213
习题 213
第9章 光纤网络 215
9.1网络历史回顾 216
9.2光纤网络基本知识 217
9.2.1光纤网络的拓扑结构 217
9.2.2光纤网络的物理构件 220
9.2.3网络分层体系结构——OSI参考模型 220
9.3基于光纤系统的三大网络 221
9.3.1光纤计算机通信网 221
9.3.2光纤电话网 225
9.3.3有线电视网 226
9.4光纤接入网 228
9.4.1光纤接入网的形式和业务类型 228
9.4.2无源光网络（PON） 229
9.5光纤网络传输体制 232
95.1概述 232
9.5.2 SDH／SONET的基本概念 233
9.5.3 SDH／SONET结构 235
9.5.4 SDH／SONET设备 237
9.5.5 SDH设备实例 238
9.6多波长光纤网络 242
9.6.1 WDM光网络构成 242
9.6.2 WDM光网络的分层 243
9.6.3 WDM全光网络关键器件 243
本章小结 247
习题 247
第10章 光通信新技术 249
10.1相干光通信 250
10.1.1相干检测原理 250
10.1.2调制与解调 251
10.1.3接收灵敏度 252
10.1.4相干光通信的关键技术 252
10.1.5相干光通信的优点及其应用 253
10.2光孤子通信 254
10.2.1光孤子通信的基本原理 254
10.2.2光孤子通信系统 255
10.3光时分复用 257
10.3.1光时分复用原理 257
10.3.2光时分复用的关键技术 259
10.3.3光时分复用的特点 259
10.4光码分多址 260
10.4.1光码分多址的基本原理 260
10.4.2光码分多址的关键技术 261
10.4.3光码分多址的特点 262
10.5自动交换光网络 262
10.5.1自动交换光网络的体系结构 263
10.5.2自动交换光网络的组网方案 264
10.5.3自动交换光网络的关键技术 265
10.5.4自动交换光网络的优点 266
10.5.5自动交换光网络存在问题及发展现状 266
10.6自由空间光通信 267
10.6.1概述 267
10.6.2系统组成及工作原理 267
10.6.3系统关键技术 268
10.6.4设备实例 269
本章小结 270
习题 270
参考文献 271