目錄
第一章 緒論 1
1.1 光纖通信發(fā)展簡史 1
1.2 光纖通信職概述 4
1.2.1 光纖通信系統(tǒng)的基本組成 4
1.2.2 光纖通信的特點 6
1.2.3 光纖通信技術的應用 6
1.3 通信系統(tǒng)中的幾個基本概念 7
1.3.1 模擬信號與數(shù)字信號 7
1.3.2 信道復用 8
1.3.3 調(diào)制方式 10
1.3.4 信道容量 11
習題一 11
第2章 光纖傳輸基礎 13
2.1 光纖的基本結構 13
2.2 光纖幾何光學分析 13
2.2.1 階躍折射率光纖的導光特性 14
2.2.2 漸變折射率光纖的導光特性 15
2.3 光纖賺動光學分析 16
2.3.1 波動方程 16
2.3.2 光纖中的模式 18
2.3.3 單模光纖 20
2.4 光纖_輸特性 22
2.4.1 光纖中的色散 22
2.4.2 光纖中的損耗 27
2.4.3 光纖中的非線性效應 29
2.5 光纜 31
2.6 光纖和光纜的連接 33
2.6.1 光纖的連接 33
2.6.2 光纜的連接 34
習題二 34
第3章 光源與光發(fā)射機 36
3.1 光電器件的一般工作原理 36
3.1.1 光輻射與光吸收 36
3.1.2 PN結 38
3.1.3 半導體材料 40
3.2 半導體發(fā)光二極管 41
3.2.1 LED的結構 41
3.2.2 LED的工作特性 42
3.3 半導體激光器 43
3.3.1激光振蕩 43
3.3.2 半導體激光器的結構 45
3.3.3 半導體激光器的工作特性 47
3.4 單縱模半雜激光器 53
3.4.1 DFB和DBR半導體激光器 54
3.4.2 耦合腔半#體激光器 54
3.4.3 垂直腔面發(fā)射激光器 56
3.5 光信號產(chǎn)生 56
3.5.1 直接調(diào)制 57
3.5.2 間接調(diào)制 57
3.6 光發(fā)射機 58
3.6.1 光源與光纖的耦合 58
3.6.2 驅(qū)動電路 59
3.6.3 自動功率控制電路 60
3.6.4 自動溫度控制電路 60
3.6.5 告警電路與保護電路 61
3.6.6 碼型變換 62
習題三 65
第4章 光電二極管與光接收機 66
4.1 光電二極管 66
4.1.1 光電二極管的結構 66
4.1.2 光電二極管的工作特性和參數(shù) 69
4.2 光接收機 72
4.2.1 前端 73
4.2.2 線性通道 73
4.2.3 數(shù)據(jù)恢復 75
4.2.4 集成光接收機 76
習題四 76
第5章 光放大器 77
5.1 光放大器基礎 77
5.1.1 光電中繼器 77
5.1.2 光放大器的分類 77
5.1.3 光放大器的基本性能 78
5.1.4 光放大器的應用形式 81
5.1.5 光放大器級聯(lián) 82
5.2 半導體光放大器 82
5.2.1 SOA的結構 82
5.2.2 SOA的性能 83
5.2.3 SOA的多信道放大應用 85
5.2.4 SOA的脈沖放大應用 86
5.2.5 SOA的系統(tǒng)應用 89
5.3 摻鉺光纖放大器 90
5.3.1 EDFA的工作原理 90
5.3.2 EDFA 的結構 91
5.3.3 EDFA 的增益特性 92
5.3.4 EDFA的噪聲系數(shù) 94
5.3.5 EDFA設計 95
5.3.6 EDFA的多信道放大和脈沖放大應用 95
5.4 光纖拉曼放大器 96
5.4.1 光纖拉曼放大器的研究背景 96
5.4.2 光纖拉曼放大器的基本原理 97
5.4.3 光纖拉曼放大器的特點 100
5.4.4 光纖拉曼放大器的應用 101
5.5 光纖布里淵放大器 104
習題五 105
第6章 波分復用光纖傳輸系統(tǒng) 106
6.1 光信道復用技術 106
6.2 波分復用光纖傳輸系統(tǒng) 108
6.2.1 波分復用技術原理 108
6.2.2 波分復用系統(tǒng)的波長標準 110
6.2.3 波分復用系統(tǒng)的關鍵技術 112
6.2.4 波分復用系統(tǒng)的信道串擾 121
6.2.5 激光器波長的穩(wěn)定與控制 122
習題六 122
第7章 光交換技術 123
7.1 光交換技術概述 123
7.1.1 光波長路由交換技術？ 123
7.1.2 光突發(fā)交換技術概述 124
7.1.3 光分組交換技術概述 125
7.1.4 幾種光交換技術的比較 126
7.1.5 光交換器件 126
7.2 光突發(fā)交換技術 136
7.2.1 光突發(fā)交換原理 136
7.2.2 光突發(fā)交換網(wǎng)絡結構 137
7.2.3 光突發(fā)交換協(xié)議 139
7.2.4 光突發(fā)交換網(wǎng)絡性能 142
7.3 光分組交換技術 143
7.3.1 光分組交換網(wǎng)絡分類 144
7.3.2 光分組交換節(jié)點與同步技術 145
7.3.3 光分組交換網(wǎng)絡沖突解決方法 146
7.3.4 光分組格式 152
習題七 154
第8章 光網(wǎng)絡技術 155
8.1 光網(wǎng)絡發(fā)展概述 155
8.2 OTN技術 160
8.2.1 OTN的基本概念 160
8.2.2 OTN分層模型 161
8.2.3 OTN接口信息結構 163
8.2.4 OTN的幀結構、映射與復用 164
8.2.5 OTN 的開銷 168
8.3 路由與波長分配 169
8.3.1 RWA的基本概念 169
8.3.2 靜態(tài)RWA問題 170
8.3.3 動態(tài)RWA問題 174
8.4 光網(wǎng)絡的生存性 178
8.4.1 光網(wǎng)絡生存性需求 178
8.4.2 SONET/SDH網(wǎng)絡中的保護技術 179
8.4.3 WDM網(wǎng)狀網(wǎng)絡中的保護與修復技術 182
8.4.4 OTN中的保護與修復技術 185
8.4.5 生存性路由與波長分配問題 188
8.5 光網(wǎng)絡的控制與管理 190
8.5.1 基本功能 191
8.5.2 信令和資源預約 192
8.5.3 軟件定義光網(wǎng)$ 193
習題八 196
第9章 光纖接入網(wǎng) 198
9.1 光纖接入網(wǎng)的基本概念 198
9.1.1 光纖接入網(wǎng)的定義 199
9.1.2 光纖接入網(wǎng)的基本結構 199
9.1.3 光纖接入網(wǎng)的拓撲結構 199
9.1.4 光纖接入網(wǎng)的分類 201
9.1.5 光纖接入_應用類型 202
9.2 光纖同軸電纜混合接入網(wǎng) 203
9.2.1 HFC接入網(wǎng)的基本結構 203
9.2.2 HFC雙向光纖傳輸系統(tǒng)的結構 204
9.2.3 HFC雙向光纖傳輸系統(tǒng)的頻譜分配 205
9.3 無源光醜 206
9.3.1 PON的基本組成 206
9.3.2 PON的工作原S 208
9.3.3 PONW關鍵技術 208
9.3.4 EPON 212
9.3.5 GPON 216
9.4 新型PON技術 219
9.4.1 PON系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 219
9.4.2 強度調(diào)制與直観測PON 221
9.4.3 相干PON 224
習題九 227
第10章光纖通信新技術 228
10.1 新型光通信器件 228
10.1.1 新型光源 228
10.1.2 新型電光調(diào)制器 234
10.1.3 新型光放大器 237
10.2 全光信鋪生技術 240
10.2.1 基本概念 240
10.2.2 全光時鐘提取 241
10.2.3 非線性光判決門 246
10.2.4 新型全光再生技術 247
10.3 空分復用光纖傳輸系統(tǒng) 250
10.3.1 技術背景 250
10.3.2 多芯光纖傳輸系統(tǒng) 251
10.3.3 少模光纖傳輸系統(tǒng) 253
10.3.4 空分復用光纖傳輸系統(tǒng)的應用與挑戰(zhàn) 256
10.4 數(shù)字信號處理增強的髙速光纖通信 257
10.4.1 數(shù)字收發(fā)機的信號處理 258
10.4.2 IQ不平衡補償 259
10.4.3 色散補償 260
10.4.4 時鐘恢復 260
10.4.5 頻偏估計 261
10.4.6 信道動態(tài)均衡和偏振解復用 264
10.4.7 相位恢復 265
10.4.8 非線性補償 266
10.4.9 信道匹配整形 267
習題十 267
參考文獻 269