第1章 光纤通信概论 1
1.1 光纤通信的光波波谱 1
1.2 光纤通信系统的组成和分类 2
1.2.1 光纤通信系统的组成 2
1.2.2 光纤通信系统的分类 2
1.3 光纤通信系统的主要性能指标 4
1.3.1 比特率和带宽 4
1.3.2 传输距离 5
1.3.3 通信容量 6
1.4 光纤通信的发展史 6
1.5 光纤通信的特点与应用 8
1.5.1 光纤通信的特点 8
1.5.2 光纤通信的应用 8
1.6 光纤通信的发展趋势 9
小结 11
习题 11
第2章 光纤和光缆 12
2.1 光纤的结构和分类 12
2.1.1 光纤的结构 12
2.1.2 光纤的分类 14
2.2 光纤的导光原理 17
2.2.1 光的反射和折射 17
2.2.2 光在光纤中的传播 19
2.2.3 光的偏振 21
2.3 光纤特性 22
2.3.1 光纤的几何特性 22
2.3.2 光纤的光学特性 23
2.3.3 光纤的传输特性 24
2.3.4 光纤的机械特性 28
2.3.5 光纤的温度特性 29
2.4 光缆 30
2.4.1 光缆的结构 31
2.4.2 光缆的分类 36
2.4.3 光缆的型号和规格 37
2.4.4 识别标志 39
2.5 通信光缆的选用 40
2.6 光纤光缆的接续 41
2.6.1 任务及要求 41
2.6.2 接续的步骤及方法 41
小结 48
综合实训 49
实验一光纤长度的测试 49
实验二光纤平均衰减测试 52
实验三光纤接头衰减测试 55
实验四光纤接续与光缆接头盒制作 56
习题 58
第3章 光纤通信的基本器件 59
3.1 光源 59
3.1.1 激光器的工作原理 61
3.1.2 半导体激光器（LD） 63
3.1.3 发光二极管（LED） 69
3.1.4 半导体激光器与发光二极管的比较 72
3.1.5 半导体光源的应用 72
3.2 光电检测器 73
3.2.1 半导体的光电效应 73
3.2.2 PIN光电二极管 74
3.2.3 雪崩光电二极管 75
3.2.4 光电检测器的特性 76
3.3 光放大器 78
3.3.1 光中继器 79
3.3.2 掺铒光纤放大器（EDFA） 79
3.4 无源光器件 86
3.4.1 光纤连接器 86
3.4.2 光衰减器 89
3.4.3 光分路耦合器 90
3.4.4 光隔离器与光环形器 92
3.4.5 波长转换器 94
3.4.6 光开关 95
3.4.7 光滤波器 96
3.4.8 光纤光栅 96
小结 97
综合实训 97
实验一光无源器件的认识 97
习题 98
第4章 光发送机和光接收机 99
4.1 光发送机 99
4.1.1 光发送机的组成 99
4.1.2 光调制 100
4.1.3 调制电路和控制技术 103
4.1.4 温度特性及自动温度控制 105
4.2 光接收机 107
4.2.1 光接收机的基本组成 107
4.2.2 光接收机的噪声 111
4.2.3 光接收机的灵敏度和动态范围 112
小结 112
综合实训 113
实验一2M塞绳的制作 113
实验二数字配线架和光纤配线架认识 114
实验三光端机平均发送光功率和消光比的测试 117
实验四光端机接收灵敏度和动态范围的测试 118
习题 119
第5章 光纤通信系统与设计 121
5.1 强度调制—直接检测数字光纤通信系统 121
5.2 光纤通信的线路码型 125
5.3 光纤通信的性能指标 130
5.4 光纤通信系统设计 132
5.4.1 损耗受限系统的再生段距离的设计 133
5.4.2 色散受限系统的再生段距离的设计 135
小结 137
综合实训 138
实验—光纤通信设备的认识 138
实验二误码测试 139
实验三抖动性能的测试 141
习题 147
第6章 SDH技术 149
6.1 SDH概述 149
6.1.1 PDH存在的问题 149
6.1.2 SDH的概念和特点 150
6.2 SDH的帧结构和复用步骤 152
6.2.1 SDH的帧结构 152
6.2.2 SDH的复用结构和复用步骤 153
6.2.3 映射、定位和复用的概念 159
6.3 SDH开销和指针 161
6.3.1 段开销 161
6.3.2 通道开销 165
6.3.3 指针 169
6.4 SDH设备 173
6.5 SDH网络结构和SDH自愈保护 175
6.5.1 SDH网络拓扑结构 175
6.5.2 SDH自愈保护 176
6.6 光接口类型和参数 179
6.6.1 光接口类型 180
6.6.2 光接口参数 180
6.7 SDH网同步 182
6.7.1 网同步的工作方式 182
6.7.2 我国数字同步网的网络结构 183
6.7.3 SDH网同步结构 184
6.8 SDH管理网 185
6.8.1 SDH网管的基本概念 185
6.8.2 SDH网管接口 187
6.8.3 SDH网管功能 187
6.9 SDH网络传输性能 188
6.9.1 误码性能 188
6.9.2 可用性参数 190
6.9.3 抖动和漂移性能 190
小结 192
综合实训 193
实验一典型SDH设备认识 193
实验二SDH设备光接口参数测试 197
实验三华为SDH设备iMT2000网管认识 198
实验四华为SDH设备数据配置 199
实验五华为SDH设备业务配置 204
实验六SDH设备组网及业务配置、测试 205
习题 206
第7章 波分复用技术 208
7.1 多信道复用技术 208
7.1.1 光时分复用（OTDM）技术 208
7.1.2 光码分复用（OCDM）技术 209
7.1.3 副载波复用（SCM） 210
7.1.4 光波分复用（WDM） 210
7.2 光波分复用原理 210
7.2.1 WDM技术的发展背景 210
7.2.2 OWDM原理 212
7.2.3 DWDM与CWDM 213
7.2.4 WDM设备的传输方式 215
7.2.5 WDM系统组成 216
7.2.6 WDM系统的特点 216
7.3 光波分复用技术 217
7.3.1 光波长区的分配 217
7.3.2 光转发器技术 221
7.3.3 可调光滤波接收技术 221
7.4 光波分复用器 223
7.4.1 熔锥光纤型 223
7.4.2 介质膜干涉型 224
7.4.3 光栅型光波分复用器 225
7.4.4 阵列波导光栅（AWG）型光波分复用器 226
7.4.5 对光复用器件的基本要求 226
7.5 WDM光传送网 227
7.5.1 WDM光传送网与通信网的关系 227
7.5.2 WDM光传送网分层结构 228
7.5.3 WDM网络的关键设备 229
小结 232
习题 232
第8章 光纤通信新技术 233
8.1 相干光通信 233
8.1.1 相干检测原理 233
8.1.2 相干光通信系统的组成 233
8.1.3 相干光通信的关键技术 236
8.1.4 相干光通信的优点及其应用 236
8.2 光孤子通信技术 237
8.2.1 光孤子通信的概念 237
8.2.2 光孤子通信系统 237
8.2.3 光孤子系统的实用化进程和发展前景 239
8.3 光接入网 239
8.3.1 光接入网概述 239
8.3.2 无源光网络 242
8.3.3 有源光网络 245
8.3.4 光纤同轴电缆混合网 246
8.4 光交换技术 247
8.5 全光通信网 250
8.5.1 全光通信网的概念 250
8.5.2 全光网的基本结构 250
8.5.3 全光网络中的关键技术 251
8.5.4 全光网的管理、控制和运作 252
8.5.5 全光网的特点 253
8.5.6 全光网的发展状况 253
小结 254
习题 254
第9章 常用光纤通信仪表 255
9.1 稳定光源 255
9.1.1 稳定光源原理 255
9.1.2 稳定光源性能指标 256
9.1.3 稳定光源使用注意事项 257
9.2 光功率计 257
9.2.1 用途与分类 257
9.2.2 工作原理 258
9.2.3 光功率计的测量方法和测试步骤 258
9.2.4 便携式光纤多用表 259
9.3 光衰减器 259
9.3.1 工作原理 259
9.3.2 仪表使用 260
9.4 光纤熔接机 261
9.4.1 光纤熔接机原理 261
9.4.2 光纤熔接机性能指标 262
9.4.3 光纤熔接机使用 262
9.5 误码测试仪 263
9.5.1 误码测试仪原理 263
9.5.2 常用误码仪性能指标 264
9.6 光时域反射仪（OTDR） 265
9.6.1 光时域反射仪概述 265
9.6.2 OTDR工作原理 265
9.6.3 OTDR的主要参数 267
9.6.4 OTDR HP8147的使用方法 269
9.7 SDH测试仪 271
9.7.1 Agilent37718A测试仪 272
9.7.2 HP37778A STM-16SDH测试仪 279
9.7.3 Agilent37718A和HP37778A在SDH网络层上的应用 280
9.8 PCM综合测试仪 280
9.8.1 概述 280
9.8.2 LP3120综合测试仪 280
9.8.3 测试应用 285
9.8.4 TestManager软件使用 288
小结 292
习题 293
附录A：光纤通信常用英文缩写 294
参考文献 304