1 光纤通信系统简介 1
1-1 光纤通信发展沿革 1
1-2 光通信方式之演进 4
1-2.1 自由光束在大气中传播方式 4
1-2.2 透镜组波导传输方式 5
1-2.3 光纤传输方式 6
1-3 光纤通信之优点 9
2 光学及电磁波基本原理 15
2-1 光的双重性 16
2-2 基本光学特性与原理 17
2-3 基本电磁波理论 32
2-3.1 马克斯威尔方程式(Maxwell's Equation) 32
2-3.2 波动方程式(Wave Equation) 35
3 基本波导原理 41
3-1 平面波导的传播模态 42
3-1.1 以波动方程式来解析平面波导中的模态 42
3-1.2 以线光学来解析平面波导的模态 49
3-2.1 阶变式光纤中的实际模态 55
3-2 光纤波导的传播模态 55
3-2.2 阶变式光纤中的线性极化模态 70
4 光纤的传输损耗 75
4-1 本质材料的吸收损失 78
4-2 杂质的吸收损失 79
4-3 散射所造成的损失 81
4-3.1 线性散射损失 82
4-3.2 非线性散射损失 84
4-4 弯曲损失(Bending Loss) 86
4-5 接合损失 88
5 光纤的色散特性 93
5-1 色散的分类 94
5-1.1 模态间色散(Intermode Dispersion) 95
5-1.2 内模态色散(Intramode Dispersion) 98
5-1.3 极化色散(Polarization Dispersion) 102
5-2 传输延迟之分析 108
5-2.1 单模态光纤中的传输延迟 108
5-2.2 多模态光纤中的传输延迟 108
6 光纤的制造 117
6-1.1 外部气相沈积法 119
6-1 预型体的制造 119
6-1.2 改良式化学气相沈积法 126
6-1.3 电浆式化学气相沈积法(Plasma-Acticated Chemical Vapor Deposition:PCVD) 129
6-1.4 轴向气相沈积法(Vapor Axial Deposition:VAD) 130
6-2 光纤之抽丝 135
6-3 光纤成之缆(Cabling) 139
7 光源与光侦测器 145
7-1 半导体的基本原理与特性 146
7-2 光电半导体材料的吸收与放射 151
7-3.1 光纤通信光源的特性 154
7-3 光纤通信的光源 154
7-3.2 发光二极体(LED) 156
7-3.3 雷射二极体(LD) 161
7-3.4 发光二极体与雷射二极体之比较 169
7-4 光侦测器(Photo Detector) 172
7-4.1 光纤通信光侦测器的特性 172
7-4.2 PIN光二极体 174
7-4.3 累崩光二极体(Avalanche Photo Diode:APD) 177
7-4.4 PIN光二极体与累崩二极之比较 179
8-1 系统设计之考量 181
8 光纤通信系统 181
8-2 光纤通讯的多工方式 183
8-3 光纤通讯的调变方式 187
8-3.1 数位调变方式(Digital Modulation) 187
8-3.2 类比调变方式(Analog Modulation) 190
8-4 光纤通讯的网路结构 194
9 光纤通讯系统之应用 201
9-1 数位化光纤有线电视(CATV)系统 202
9-2 光纤海缆通讯系统 204
9-3 光纤通讯在军事上之应用 207
9-4 同步光纤网路(Synchronous Optical Network:SONET) 211
9-5 光纤区域网路与光纤分散式数据界面 217
9-6 用户回路光纤通讯系统与宽频整体服务数位网路 220
9-7 同调光纤通讯系统 223
9-8 无中继光纤通讯系统 225
9-9 光固子光纤通讯系统 229
参考文献 232
附录 233