第1章 光纤通信技术概论 1
1.1 光纤通信技术简介 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 光纤通信技术的发展 2
1.1.3 光电网络的性能特点 4
1.1.4 有关光网络的关键性技术 7
1.2 光纤通信系统的组成 8
1.2.1 光纤通信系统的工作过程 8
1.2.2 光纤通信系统的典型应用 9
1.3 光纤通信系统的分类 10
1.3.1 不同波长的光纤通信系统 10
1.3.2 单模和多模光纤通信系统 10
1.3.3 数字和模拟光纤通信系统 11
1.3.4 不同调制方式的光纤通信系统 12
1.3.5 按传输信道数目划分 12
1.3.6 按应用范围划分 13
1.3.7 其他形式的光纤通信系统 13
1.4 光纤通信技术有关的产品 13
1.4.1 光传输设备 14
1.4.2 光纤光缆及其附件 14
1.4.3 光器件 14
1.4.4 光纤通信用测试仪器与专用工具 15
1.5 习题 18
调研项目：光纤通信技术的发展现状 19
实验1 信号的E-O、O-E转换 20
第2章 光的传播特性 21
2.1 几何光学 21
2.1.1 光的反射和折射 21
2.1.2 光的传播 24
2.2 光的电磁理论 27
2.2.1 麦克斯韦波动方程 27
2.2.2 平面电磁波 27
2.2.3 球面波 28
2.2.4 电磁波的性质 29
2.3 光的量子性 31
2.3.1 光电效应 31
2.3.2 光的波粒二象性 32
2.4 光源的发光原理 33
2.4.1 原子能级 33
2.4.2 激光的形成 36
2.5 习题 39
调研项目：几种典型激光器的调查研究 41
实验2 语音、图像的光纤传输 41
第3章 光纤与光缆 43
3.1 光纤的结构与类型 43
3.1.1 光纤的结构 43
3.1.2 光纤的种类 44
3.1.3 常用光纤的传输特征 45
3.2 光纤的传输原理 49
3.2.1 光传输的基本特性 49
3.2.2 单模光纤的基本特性 54
3.3 光纤的传输特性 55
3.3.1 光纤的衰减特性 56
3.3.2 光纤的色散特性 59
3.3.3 光纤的非线性效应 62
3.4 光纤的拉制 63
3.41 预制棒的制作 64
3.4.2 光纤的拉制 66
3.4.3 光纤的几何特性 67
3.5 几种常用光纤 67
3.5.1 几种常用的光纤及特点 67
3.5.2 光纤的选择 71
3.6 光纤的成缆及选用 73
3.6.1 光缆的使用寿命 73
3.6.2 光缆结构及类型 74
3.6.3 光缆型号命名方法 78
3.6.4 光缆的选用 81
3.7 习题 83
调研项目：光纤光缆产品市场调查 85
实验3 光纤传输特性的测试 85
第4章 光源和光发射机 87
4.1 光发射机概述 87
4.1.1 光纤通信系统对光源的基本要求 87
4.1.2 光纤通信中常用的光源 88
4.2 LED及组件 88
4.2.1 LED的结构 89
4.2.2 LED的发光过程 90
4.2.3 LED的分类 91
4.2.4 LED的工作特性 95
4.2.5 LED组件 96
4.3 LD及组件 96
4.3.1 半导体激光二极管 97
4.3.2 LD的分类 97
4.3.3 LD结构及发光过程 98
4.3.4 半导体激光器的工作特性 99
4.3.5 半导体激光器的噪声 102
4.3.6 激光二极管组件 103
4.4 光的调制 105
4.4.1 信号对光源的调制 105
4.4.2 常用的光调制器 114
4.4.3 光调制器主要参数及应注意的问题 115
4.4.4 对激光器的保护 116
4.5 光发射机的组成 117
4.5.1 光发射机的结构组成 118
4.5.2 光发射机的主要性能指标 119
4.5.3 典型光发射机实例 120
4.6 习题 122
调研项目：新型半导体激光器技术 124
实验4 光源的P-I寺性测绘与APC分析 124
第5章 光中继传输 126
5.1 光-电-光中继器 126
5.1.1 光-电-光中继器结构 126
5.1.2 全光中继器 127
5.2 光放大中继器 128
5.2.1 常规传输光纤放大器 128
5.2.2 半导体光放大器 128
5.2.3 稀土掺杂光纤放大器 130
5.3 掺铒光纤放大器 131
5.3.1 EDFA的泵浦特性 131
5.3.2 掺铒光纤放大器的特点 133
5.3.3 EDFA的组成结构 133
5.3.4 EDFA的应用形式 136
5.3.5 EDFA的特性参数 138
5.4 光无源器件 140
5.4.1 光纤连接器 141
5.4.2 光纤耦合器 147
5.4.3 光纤滤波器 148
5.4.4 波分复用／解复用器 153
5.4.5 光衰减器 155
5.4.6 光隔离器 157
5.4.7 光开关 159
5.4.8 其他光学器件 161
5.5 习题 163
调研项目：光放大器与光无源器件的现状调查 165
实验5 数字信号的TDM复用／解复用 166
第6章 光电检测与光接收机 167
6.1 光电检测原理 167
6.1.1 半导体的光电效应 167
6.1.2 光电检测器的工作特性参数 168
6.2 光电检测器件 171
6.2.1 PIN光敏二极管 171
6.2.2 雪崩光敏二极管 173
62.3 肖特基光敏二极管 175
6.2.4 MSM光电检测器 176
6.2.5 集成光学光电检测器 176
6.3 光接收组件 178
6.3.1 光接收组件的基本组成 178
6.3.2 光接收组件的特性 179
6.3.3 模拟光接收组件 181
6.3.4 数字光接收组件 181
6.4 光发射接收模块 182
6.4.1 光发射模块 182
6.4.2 光接收模块 184
6.4.3 光收发一体模块 188
6.5 光接收机 190
6.5.1 光接收机的组成及作用 190
6.5.2 光接收机的主要性能指标 191
6.6 习题 193
调研项目：典型光端机技术分析 195
实验6 光端机的参数测试 196
第7章 光纤通信系统 197
7.1 数字光纤通信系统 197
7.1.1 输入电端机 197
7.1.2 数字光纤通信系统的数字系列 200
7.1.3 监控系统 203
7.2 光纤通信线路编码 205
7.2.1 码型转换 205
7.2.2 常用光纤线路码型 209
7.3 传输制式的讨论 216
7.3.1 传输体制概述 216
7.3.2 光同步传输网 218
7.3.3 SDH的速率等级和帧结构 219
7.3.4 SDH设备简介 221
7.4 光纤通信系统的性能指标 222
7.4.1 误码性能及测量 222
7.4.2 抖动性能及测量 225
7.5 习题 227
调研项目：线路编码情况的调查研究 229
实验7 光纤通信线路编／译码 229
第8章 多信道复用与交换技术 231
8.1 光复用技术 231
8.1.1 几种常用的光复用方法 231
8.1.2 光时分复用 232
8.1.3 光波分复用 235
8.1.4 光码分复用 239
8.1.5 副载波复用 239
8.1.6 空分复用 240
8.2 光交换技术 240
8.2.1 空分光交换 240
8.2.2 时分光交换 242
8.2.3 波分光交换 242
8.2.4 复合光交换 243
8.3 光调制技术 243
8.3.1 几种调制方法 244
8.3.2 信号强度调制 245
8.3.3 相干系统调制 247
8.4 扩频通信 247
8.4.1 扩频通信概述 248
8.4.2 伪随机码 250
8.4.3 几种常用的扩频方式 251
8.5 习题 254
调研项目：光复用和光调制技术的调查研究 256
实验8 波分复用（WDM）光纤通信系统 257
第9章 光纤通信工程 259
9.1 光纤通信工程设计 259
9.1.1 系统设计概述 259
9.1.2 光纤通信系统设计内容 261
9.1.3 光纤通信系统的常用结构类型 266
9.1.4 系统设计方法 271
9.1.5 系统的设计限制 272
9.1.6 功率预算和色散预算 273
9.2 典型光纤通信系统设计 276
9.2.1 音频广播式系统设计 276
9.2.2 CATV系统设计 276
9.2.3 数字光纤通信系统的设计 282
9.2.4 DWDM系统工程设计 284
9.3 光纤通信工程的施工 286
9.3.1 光缆的敷设 286
9.3.2 光缆的接续 289
9.4 端机设备安装 290
9.4.1 端机设备的安装 290
9.4.2 光端机的组成 290
9.5 系统的调试与开通 294
9.5.1 调试与验收 294
9.5.2 工程验收 294
9.6 习题 295
调研项目：市话光纤数字传输系统工程设计的调查研究 296
光纤传输系统实训 297
实训1 光缆的分类与色谱分析 297
实训2 光纤光缆的接续 298
第10章 光纤通信新技术简介 299
10.1 相干光纤通信系统 299
10.1.1 相干光纤通信系统的组成 299
10.1.2 相干光纤通信的优点 302
10.1.3 相干光纤通信系统的关键技术 303
10.2 光孤子通信技术 304
10.2.1 光孤子的概念 304
10.2.2 光纤孤子通信 305
10.3 全光通信 307
10.3.1 全光通信网 307
10.3.2 全光通信网基本构成 308
10.4 习题 311
附录 312
附录A 常用物理常数 312
附录B 损耗百分数（％）与分贝（dB）的换算 312
附录C 常用单位换算关系 313
附录D 光功率单位换算表 313
附录E PDH和SDH速率等级 314
附录F ITU-T对于WDM系统波长的安排 315
参考文献 316