光纤通信简明教程 第2版 原荣
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天津武清
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作者原荣
出版社机械工业出版社
ISBN9787111741428
出版时间2024-01
装帧平装
开本16开
定价59元
货号29687198
上书时间2024-11-25
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前言
第2版前言
1966年，英籍华人高锟发表了关于通信传输新介质的论文，指出利用玻璃纤维进行信息传输的可能性和技术途径，从而奠定了光纤通信的基础。在此后短短的50多年中，光纤损耗由当时的3 000dB/km降低到目前的 0151dB/km。在光纤损耗降低的同时，光纤通信用光源、探测器和无源/有源器件，无论是分立元件，还是集成器件都取得了突破性的进展。自20世纪70年代中期以来，光纤通信的发展速度之快令人震惊，可以说没有任何一种通信方式可以与之相比拟，光纤通信已成为所有通信系统的最佳技术选择。
目前，无论电信骨干网还是用户接入网，无论是陆地通信网还是海底光缆网，无论是看电视还是打电话，光纤无处不在、无时不用，光纤传输技术随时随地都能碰到。所以，对于从事信息技术的人员来讲，了解光纤通信的基本知识是至关重要的。
本书内容全，技术新，实用性强，概念解释清楚，叙述浅显易懂，前后呼应，系统连贯。比如在第1章，在介绍平面电磁波时，提到“光波在给定时间被一定的距离分开的两点间存在的相位差”这一概念很重要，因为以后经常会用到。果然，在以后介绍马赫-曾德尔（MZ）干涉仪构成的滤波器、复用/解复用器和调制器，以及由AWG构成的诸多器件时均用到这一光程差的概念，并经常使用同一个公式。比如从一根筷子插入水中似乎变得向上弯曲和水下潜水员为什么有时看不到岸上的姑娘开始，引出光纤传输光的原理；又比如从声波的干涉和夹紧弦线的固有振动开始，介绍光滤波器的工作原理；再比如从光栅衍射开始，介绍DFB激光器的工作原理，使读者很容易理解这些内容的机理。
本书选取了光纤通信技术的主流素材，收录了大量有用的光纤通信工程数据和图表，反映了当前光纤通信技术的发展水平。
本书自2013年出版以来，获得广大读者的厚爱，已印刷了5次。值此再版之际，笔者基于光纤通信系统技术的最新进展，对原书个别词句进行了修改，对部分章节内容进行了更新补充。在第4章中，增加了对光接收机和光纤通信系统性能越来越重要的Q参数，及其与SNR和BER的关系；将56节波分复用（WDM）系统更改为光复用光纤通信系统，增加一节偏振复用系统，因为现在的高速光纤通信系统与波分复用和偏振复用密不可分；另外，第5章增加了58节海底光缆通信系统，因为海底光缆通信系统容量大、可靠性高、传输质量好，独占越洋通信的鳌头，在当今信息时代起着极其重要的作用。
本书最后给出详尽的名词术语索引，在教学和实际工作中，可以根据需要从关键字（已给出所在章节的位置）查找到系统设计和工程计算所需要的内容、数据、图表和公式。
为了教师和工程技术人员电子教学和培训的需要，本书将免费提供各章的电子教学课件，包括书中所有的插图和对插图的简要说明，并提供各章习题题解。教师用户可登录机工教育服务网（wwwcmpeducom）免费注册，审核后下载使用（需填写情况调查表），欢迎任课教师及时反馈建议。
本书可作为通信和电子信息类相关专业一般院校的教材。教师可根据教学对象和教学时间进行适当的选取和安排。对从事光纤通信系统和网络研究教学、规划设计、管理和维护的有关人员也有一定的参考价值。
衷心感谢机械工业出版社李馨馨编辑和秦菲编辑为本书的出版和发行多年来所做出的贡献。
因作者水平所限，书中可能会有遗漏之处，敬请读者指出。
原荣2023年12月于桂林
导语摘要
本书根据光纤通信技术和工程应用的最新进展，为满足一般院校教材的需求，就光纤通信系统的基本知识,以通俗易懂、简单明了的方式编写。
全书共9章，第1章概述光纤通信历史、系统构成和网络分类；第2~4 章讲解光纤光缆、光无源/有源器件、光发射/接收；第5章阐述SDH、ATM、IP、HFC、波分复用和偏振复用光纤通用系统、光纤传输技术在码分复用（CDMA）和正交频分复用（OFDM）移动通信网络中的应用，以及海底光缆通信系统；第6章和第7章分别介绍了无源光网络接入技术、光纤通信测量仪器和指标测试方法；第8章和第9章分别讲解了光传输网络管理和生存性措施。
本书选取了光纤通信技术的主流素材，收录了大量有用的光纤通信工程数据和图表，反映了当前光纤通信技术的发展水平。
本书可作为通信和电子信息类相关专业一般院校的教材。教师可根据教学对象和教学时间进行适当的选取和安排。对从事光纤通信系统和网络研究教学、规划设计、管理和维护的有关人员也有一定的参考价值。
作者简介
中国电子科技集团有限公司（CETC）第34研究所原研究员、中国通信学会原会士。
工作期间，先后从事大气激光通信、光纤通信系统和网络的研究，曾负责军事预研课题“军用全光传输系统研究”和863计划通信技术主题重大项目“全业务网（FSN）接入传输系统”研究，成功研制出掺铒光纤放大器（EDFA），建立了WDM光纤传输演示系统和全业务接入网。
退休后，紧跟光纤通信技术的最新进展，以光电子技术、光纤传输理论，对工作期间所承担的科研课题，进行了系统总结，先后编著出版了《光纤通信》《光纤通信网络》《宽带光接入网》《光子学与光电子学》《海底光缆通信——关键技术、系统设计及OA&M》等著作10余部。
目录
目录
前言
第1章光纤通信概述
1.1光通信发展史
1.1.1周幽王烽火戏诸侯——古老的光通信
1.1.2中华民族对世界光学事业的贡献
1.1.3谁发明了光电话
1.1.4谁发明了激光器
1.1.5最早的光通信系统
1.1.6光纤是怎样传光的
1.1.7光纤通信的鼻祖——高锟
1.2光纤通信的优点
1.3光纤通信系统
1.3.1光纤通信系统组成
1.3.2三种基本的光纤通信系统
1.4光纤通信网络分类
1.5均匀介质中的光波——光是电磁波
1.6复习思考题
1.7习题
第2章光纤通信传输介质
2.1光纤结构和类型
2.2光纤传光原理
2.2.1光的反射和折射
2.2.2渐变多模光纤的传光原理
2.3光纤传输特性
2.3.1衰减
2.3.2色散
2.3.3光纤带宽
2.3.4光纤比特率
2.4光纤的种类
2.4.1多模光纤和单模光纤
2.4.2单模光纤的种类
2.5光纤制造工艺
2.6复习思考题
2.7习题
第3章光纤通信器件
3.1光纤通信无源器件
3.1.1光连接器
3.1.2光耦合器
3.1.3光滤波器
3.1.4波分复用/解复用器
3.1.5光开关
3.1.6光调制器
3.2光纤通信有源器件——光放大器
3.2.1光放大器概述
3.2.2掺铒光纤放大器（EDFA）的构成
3.2.3EDFA的工作原理及其特性
3.2.4光纤拉曼放大器
3.2.5半导体光放大器（SOA）
3.2.6光放大器应用
3.3复习思考题
3.4习题
第4章光发射和接收
4.1激光器和光发射机
4.1.1发光机理
4.1.2LD激光发射的条件
4.1.3半导体激光器
4.1.4波长可调半导体激光器
4.1.5高速光发射机
4.2光探测器和光接收机
4.2.1光探测原理
4.2.2PIN光敏二极管
4.2.3雪崩光敏二极管（APD）
4.2.4波导光探测器（WG-PD）
4.2.5光接收机的组成
4.2.6光接收机的性能——SNR、BER、性能参数Q和眼图
4.2.7相干光接收机
4.3复习思考题
4.4习题
第5章光纤通信系统
5.1光纤通信系统基础
5.1.1脉冲编码——将模拟信号变为数字信号
5.1.2信道编码——减少误码方便时钟提取
5.1.3信道复用——提高信道容量，充分利用光纤带宽
5.1.4光调制——让光携带声音和数字信号
5.2SDH光纤传输系统——典型的时分复用（TDM）光纤通信系统
5.2.1时分复用的工作原理
5.2.2SDH的基本概念
5.2.3SDH帧结构和传输速率
5.2.4SDH复用映射结构
5.2.5SDH设备类型和系统组成
5.2.6SDH物理层
5.2.7SDH网同步
5.3异步传输模式（ATM）技术
5.3.1从同步模式（STM）到异步模式（ATM）
5.3.2ATM的基本概念
5.3.3ATM的信元结构
5.3.4ATM复用和交换原理
5.3.5ADSL接入系统
5.3.6ATM的现状和未来
5.4IP互联网
5.4.1IP简述
5.4.2以太网
5.4.3IP骨干网技术及其演进
5.4.4多协议标记交换（MPLS）
5.4.5通用多协议标记交换（GMPLS）
5.5光纤/电缆混合（HFC）网——典型的频分复用（FDM）系统
5.5.1频分复用（FDM）的工作原理
5.5.2HFC网的网络结构
5.5.3HFC网的构成
5.6光复用光纤通信系统
5.6.1波分复用（WDM）光纤通信系统
5.6.2偏振复用（PM）光纤通信系统
5.7光纤传输技术在移动通信中的应用
5.7.1光纤传输正交频分复用（O-OFDM）系统——4G、5G移动通信系统基础
5.7.2光纤传输射频信号（RoF）系统——O-HEC、O-SCM、O-OFDM
5.7.3光纤传输码分多址（CDMA）移动通信系统——3G移动通信系统基础
5.8海底光缆通信系统
5.8.1海底光缆通信系统在世界通信网络中的地位和作用
5.8.2海底光缆通信系统的组成和分类
5.8.3连接中国的海底光缆通信系统
5.8.4海底光缆系统供电
5.8.5无中继海底光缆传输系统
5.9复习思考题
5.10习题
第6章无源光网络接入技术
6.1接入网在网络建设中的作用及发展趋势
6.1.1接入网在网络建设中的作用
6.1.2光接入网技术演进
6.1.3三网融合——接入网的发展趋势
6.2网络结构
6.2.1网络结构概述
6.2.2光线路终端（OLT）
6.2.3光网络单元（ONU）
6.2.4光分配网络（ODN）
6.3无源光网络（PON）基础
6.3.1分光比
6.3.2结构和要求
6.3.3下行复用技术
6.3.4上行接入技术
6.3.5安全性和私密性
6.4PON接入系统
6.4.1EPON系统
6.4.2GPON系统
6.4.3WDM-PON系统
6.4.4正交频分复用PON（OFDM-PON）
6.5复习思考题
6.6习题
第7章光纤通信仪器及指标测试
7.1光纤通信测量仪器
7.1.1光功率计
7.1.2光纤熔接机
7.1.3光时域反射仪
7.1.4误码测试仪
7.1.5PCM综合测试仪
7.1.6SDH测试仪
7.1.7光谱分析仪
7.1.8多波长光源
7.1.9光衰减器
7.1.10综合测试仪
7.2光纤传输特性测量
7.2.1损耗测量
7.2.2带宽测量
7.2.3色散测量
7.3光器件参数测量
7.3.1光源参数测量
7.3.2探测器参数测量
7.3.3无源光器件参数测量
7.4光纤通信系统指标测试
7.4.1平均发射光功率和消光比测试
7.4.2光接收机灵敏度和动态范围测试
7.4.3光纤通信系统误码性能测试
7.5复习思考题
第8章光传输网络管理
8.1网络管理概述
8.1.1网络管理协议和体系结构
8.1.2对网络管理体系的要求
8.1.3光网络的分级管理
8.2光学层管理
8.2.1对光学层的要求
8.2.2设备的互操作性
8.2.3光监控信道
8.2.4光学安全管理
8.3性能和故障管理
8.3.1误码率测量
8.3.2报警管理
8.3.3控制
8.4配置管理
8.4.1设备管理
8
内容摘要
本书根据光纤通信技术和工程应用的最新进展，为满足一般院校教材的需求，就光纤通信系统的基本知识,以通俗易懂、简单明了的方式编写。
全书共9章，第1章概述光纤通信历史、系统构成和网络分类；第2~4 章讲解光纤光缆、光无源/有源器件、光发射/接收；第5章阐述SDH、ATM、IP、HFC、波分复用和偏振复用光纤通用系统、光纤传输技术在码分复用（CDMA）和正交频分复用（OFDM）移动通信网络中的应用，以及海底光缆通信系统；第6章和第7章分别介绍了无源光网络接入技术、光纤通信测量仪器和指标测试方法；第8章和第9章分别讲解了光传输网络管理和生存性措施。
本书选取了光纤通信技术的主流素材，收录了大量有用的光纤通信工程数据和图表，反映了当前光纤通信技术的发展水平。
本书可作为通信和电子信息类相关专业一般院校的教材。教师可根据教学对象和教学时间进行适当的选取和安排。对从事光纤通信系统和网络研究教学、规划设计、管理和维护的有关人员也有一定的参考价值。
主编推荐
中国电子科技集团有限公司（CETC）第34研究所原研究员、中国通信学会原会士。
工作期间，先后从事大气激光通信、光纤通信系统和网络的研究，曾负责军事预研课题“军用全光传输系统研究”和863计划通信技术主题重大项目“全业务网（FSN）接入传输系统”研究，成功研制出掺铒光纤放大器（EDFA），建立了WDM光纤传输演示系统和全业务接入网。
退休后，紧跟光纤通信技术的最新进展，以光电子技术、光纤传输理论，对工作期间所承担的科研课题，进行了系统总结，先后编著出版了《光纤通信》《光纤通信网络》《宽带光接入网》《光子学与光电子学》《海底光缆通信——关键技术、系统设计及OA&M》等著作10余部。
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