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袁国良，李元元 编

图书标签:

• 光纤通信
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• 教程
• 光通信
• 网络工程
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• 高等教育
• 通信工程
• 光电子技术

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302134831

版次：1

商品编码：10398613

品牌：清华大学

包装：平装

出版时间：2006-12-01

用纸：胶版纸

页数：234

字数：383000

内容简介

《光纤通信简明教程》阐述了光纤通信的原理及其发展，光纤通信的物理学基础，光纤的传输理论和特性，光源和光发射机，光检测器和光接收机，光纤通信系统的组成、设计和工程，介绍了SDH技术、WDM技术、光放大和色散补偿技术及其他高新技术在光纤通信中的应用。
《光纤通信简明教程》条理清晰，语言流畅，实用性强，可以作为高等学校通信工程、电子信息等专业本科教材；同时《光纤通信简明教程》力求从基础知识出发，深入浅出，循序渐进，读者阅读《光纤通信简明教程》任何内容都不会有太大的跳跃性，可供高专高职院校使用；另外，《光纤通信简明教程》推导思路清楚，贴近实际应用，也可供研究生和相关科研及工程技术人员参阅。

目录

第1章 光纤通信
1.1 光纤通信及系统组成
1.2 光纤通信的发展历史
1.3 光纤通信的特点和应用
1.4 光纤通信的发展趋势
1.5 光纤通信认知
小结
习题

第2章 光纤通信的物理学基础
2.1 光的本质
2.2 光的反射、折射和全反射
2.3 波动光学
2.4 光的吸收、色散和散射
2.5 激光原理
小结
习题

第3章 光纤
3.1 光纤概述
3.2 阶跃型光纤的波动光学理论
3.3 渐变型光纤的理论分析
3.4 单模光纤
3.5 光纤的损耗特性
3.6 光纤的色散特性
3.7 光纤的特性参数
小结
习题

第4章 光源和光发射机
4.1 半导体的能带理论
4.2 发光二极管
4.3 半导体激光器
4.4 光调制
4.5 光发送机
小结
习题

第5章 光检测器和光接收机
5.1 光检测器
5.2 光检测器的工作特性
5.3 光接收机
5.4 光接收机的噪声
5.5 光接收机的误码率和接收灵敏度
小结
习题

第6章 光纤通信系统与工程
6.1 强度调制-直接检测数字光纤通信系统
6.2 光纤通信的线路码型
6.3 光纤通信的性能指标
6.4 损耗和色散对系统的限制
6.5 光纤通信系统的设计
6.6 光纤通信工程
小结
习题

第7章 SDH技术
7.1 SDH的产生和基本特点
7.2 SDH的速率和帧结构
7.3 同步复用与映射方法
7.4 SDH设备
7.5 SDH传送网结构和自愈保护
7.6 SDH网同步与管理
7.7 SDH管理网
7.8 SDH光网络的传输性能
小结
习题

第8章 光放大和色散补偿技术
第9章 波分复用技术
第10章 光纤通信的高新技术
附录A 光纤通信常用英文缩写
附录B 常数与换算表
参考文献

前言/序言

《量子计算与信息科学概论》 内容简介 本书是一本面向初学者的量子计算与信息科学入门读物，旨在为读者提供一个全面而深入的量子世界探索之旅。从最基础的量子力学概念出发，逐步引入量子计算的核心原理、算法设计以及前沿应用，同时兼顾了量子信息科学的广阔图景。本书语言通俗易懂，逻辑清晰，并辅以丰富的图示和实例，力求让读者在轻松愉快的氛围中掌握复杂的量子概念。 第一部分：量子世界的基石——量子力学基础 在踏入奇妙的量子计算领域之前，我们必须先理解其赖以生存的量子力学根基。本部分将带您回顾并深入理解那些颠覆经典物理直觉的量子现象。 第五章：量子纠缠——超越时空的神秘联系。 我们将从爱因斯坦著名的“幽灵般的超距作用”谈起，深入剖析量子纠缠这一量子力学最令人费解但又至关重要的特性。通过贝尔定理和EPR佯谬的讨论，理解纠缠态的非定域性以及其在信息处理中的巨大潜力。我们将学习如何表示和操作纠缠态，例如贝尔态，并探讨如何利用纠缠态实现诸如量子隐形传态等经典信息科学无法企及的功能。还会介绍几种产生和度量纠缠态的实验技术，让你对这一抽象概念有一个更具体的认识。 第六章：量子测量与不确定性原理。 量子测量与经典测量有着本质的区别。我们将详细阐述量子测量如何“坍缩”量子态，以及在测量过程中信息的丢失。赫森伯格不确定性原理是量子力学中最著名的原理之一，我们将对其进行详尽的讲解，理解为什么我们无法同时精确测量某些成对的物理量，例如位置与动量。这将帮助读者理解量子计算的局限性，以及如何巧妙地设计算法来规避这些限制。我们将探讨不同类型的量子测量（如投影测量和弱测量）及其在量子信息处理中的作用。 第七章：量子相干性与退相干。 量子叠加态是量子计算的核心优势之一，而维持量子叠加态所需的关键便是量子相干性。本章将深入探讨量子相干性的概念，理解量子态是如何在信息上保持其“量子性”的。随后，我们将重点讨论量子系统最主要的敌人——退相干。理解退相干是如何由环境噪声引起的，以及它如何导致量子比特失去其量子特性，从而阻碍量子计算的实现。我们将介绍几种主要的退相干机制，如自发辐射、相位弛豫等，并简要提及一些抗退相干的技术思路，为后续的量子容错章节埋下伏笔。 第二部分：量子计算的核心——量子比特与量子门 在掌握了量子力学的基本原理后，我们将进入量子计算的核心殿堂，学习构成量子计算机的基本单元——量子比特，以及操控这些量子比特的量子门。 第八章：量子比特的表示与操作。 与经典比特只能表示0或1不同，量子比特（qubit）可以处于0和1的任意叠加态。本章将详细介绍量子比特的数学表示，通常使用狄拉克符号（bra-ket notation）来表示量子态，如 $|0 angle$ 和 $|1 angle$。我们将学习如何用二维复向量来表示量子比特的叠加态，并可视化这些状态在布洛赫球面上的表示。接着，我们将介绍基本的单量子比特量子门，如泡利门（X, Y, Z）、Hadamard门（H）以及相位门（S, T）等，理解它们对量子比特状态产生的旋转和变换作用。通过这些基本门的操作，读者将初步了解量子计算如何进行信息编码和初步处理。 第九章：多量子比特系统与量子纠缠的应用。 单个量子比特的威力有限，真正的量子计算能力体现在多量子比特的协同作用上。本章将扩展到多量子比特系统，介绍如何表示两个或多个量子比特的联合状态，以及如何利用量子纠缠来构建更强大的计算资源。我们将重点学习重要的两量子比特门，如受控非门（CNOT）和受控Z门（CZ），理解它们如何实现量子比特之间的相互作用，以及如何通过连续的CNOT门来产生多体纠缠态。这些纠缠态是许多量子算法的基础，我们将通过实例展示纠缠在并行计算和信息传输中的优势。 第十章：通用量子计算模型——量子电路。 量子电路是描述量子计算过程的标准模型。本章将系统介绍量子电路的构建方式，包括量子比特的初始化、量子门的顺序排列以及最终的测量。我们将学习如何绘制和理解复杂的量子电路图，并理解不同量子门组合所能实现的功能。通过一些简单的量子电路示例，如Deutsch-J উদ্ভিদoza算法的初步构建，读者将直观地理解量子计算的执行流程，并体会量子并行性和干涉效应如何协同工作。 第三部分：量子算法的艺术——加速的秘诀 掌握了量子比特和量子门后，我们就可以开始探索那些能够超越经典算法的量子算法了。本部分将重点介绍几个最具代表性的量子算法，并阐述它们如何利用量子特性实现指数级的加速。 第十一章：量子傅里叶变换与Shor算法。 量子傅里叶变换（QFT）是许多高效量子算法的核心组成部分。本章将详细介绍QFT的原理及其在量子计算中的应用。我们将学习如何构建实现QFT的量子电路，并理解其在简化特定计算任务方面的作用。随后，我们将深入探讨Shor算法，该算法能够以多项式时间分解大整数，对目前的公钥密码学体系构成严重威胁。我们将分析Shor算法的步骤，重点理解QFT如何在其因数分解过程中发挥关键作用，以及该算法的理论加速效应。 第十二章：Grover搜索算法——加速数据库查询。 Grover搜索算法提供了一种对无结构数据库进行搜索的平方根加速。本章将详细讲解Grover算法的原理，包括其“海浪”式的搜索过程，即反复应用Oracle和扩散算子来放大目标态的概率。我们将通过一个简单的例子，如搜索一个未排序列表中的特定元素，来展示Grover算法的优越性。我们将分析其搜索复杂度，并探讨其在优化、机器学习等领域的潜在应用。 第十三章：变分量子算法与量子近似优化算法（QAOA）。 随着硬件的发展，具有噪声的中等规模量子（NISQ）设备成为研究热点。变分量子算法（VQA）是利用NISQ设备进行量子计算的一种重要方法，其中QAOA是解决组合优化问题的代表性算法。本章将介绍VQA的基本框架，即结合了量子计算机进行特定计算和经典计算机进行参数优化的混合方法。我们将详细讲解QAOA的构造，包括如何将其映射到量子硬件上，并讨论其在解决诸如最大割等问题上的潜力。 第四部分：量子信息科学的前沿与未来 量子计算只是量子信息科学的一个重要分支，本书还将为您揭示量子信息科学的更广阔天地，并展望其未来的发展方向。 第十四章：量子通信与量子密码学。 除了量子计算，量子力学在通信领域也带来了革命性的进展。本章将介绍量子通信的基本原理，如量子密钥分发（QKD），理解其如何利用量子力学原理实现理论上不可窃听的安全通信。我们将探讨几种主流的QKD协议，如BB84协议，并理解其安全性根源。此外，还将简要介绍量子隐形传态等其他量子通信技术。 第十五章：量子传感与量子精密测量。 量子技术在传感和测量领域也展现出巨大的潜力，能够实现超越经典极限的精度。本章将介绍量子传感的基本概念，以及如何利用量子态的敏感性来探测微弱的物理信号，如磁场、引力场等。我们将探讨一些基于量子技术的先进传感器，如原子钟、量子显微镜等，并了解它们在科学研究和实际应用中的意义。 第十六章：量子计算的挑战与未来展望。 尽管量子计算前景光明，但其发展仍面临诸多挑战。本章将总结当前量子计算领域的主要技术瓶颈，包括量子比特的相干时间、量子门的精度、可扩展性以及量子纠错等。我们将讨论量子纠错码的基本思想，理解如何利用冗余来保护量子信息免受噪声的干扰。最后，我们将对量子计算的未来发展进行展望，探讨其在材料科学、药物发现、人工智能等领域的颠覆性潜力，并展望构建通用量子计算机的宏伟蓝图。 本书力求以一种系统、严谨又不失趣味的方式，带领读者穿越量子信息的奇妙世界。通过学习本书，您将不仅理解量子计算的原理和潜力，更能激发您对这个前沿领域的兴趣，为进一步深入研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我对《光纤通信简明教程》这本书的整体印象是，它提供了一个非常清晰且有条理的学习路径。我原本以为自己会对着书中的内容一头雾水，但事实证明，这本书的结构设计非常人性化。它不是一股脑地把所有东西都倒出来，而是循序渐进地引导读者。从基础的光学原理开始，逐步深入到光纤的制造、特性，再到各种光通信系统的组成和工作方式。我印象特别深刻的是，它在讲解不同类型的光纤（比如单模光纤和多模光纤）时，不仅给出了它们的结构图，还非常细致地解释了它们在传输特性上的差异，以及各自适合的应用场景。我之前对这些区分总是模棱两可，但读完这一章，我感觉自己像是拥有了透视眼，一眼就能看出它们的不同。而且，它在介绍光器件（如激光器、光探测器、调制器）时，也都配有原理示意图，非常有助于理解它们内部的物理过程。这本书让我觉得，学习过程本身也是一种享受，它教会了我如何去思考和理解这些技术背后的逻辑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，我只能用“沉浸式”来形容。《光纤通信简明教程》这本书，让我完全忘记了时间的存在。它并非只是简单的文字堆砌，而是充满了思考和引导。在讲解光调制技术时，它不仅给出了不同调制方式的原理图，还深入剖析了它们在抗干扰能力和传输速率上的权衡。我记得它讲到幅度调制和频率调制时，用的是不同的“音量”和“音调”来类比，一下子就让我明白了其中的核心区别。而且，书中还穿插了一些小练习和思考题，让我能够及时巩固所学知识，而不是被动地接收信息。我经常会在读完一章后，停下来思考一下，感觉自己真的在参与到知识的构建过程中。这本书让我觉得，学习是一场探索，而这本书就是我手中最好的探险地图，指引我一步步走向光纤通信的深处。

评分☆☆☆☆☆

天哪，我最近挖到了一本宝藏！《光纤通信简明教程》这本书，我必须得跟你们好好聊聊。我一直对通信技术挺感兴趣的，尤其是那种“看不见摸不着”的神奇技术。收到这本书的时候，我就被它简洁有力的书名吸引了，想着“简明”两个字，应该不会太枯燥，能让我这个小白快速入门。翻开第一页，就被里面的图文并茂吸引了。不像有些技术书，上来就一堆公式公式公式，这本书开头讲了一些基础概念，比如光和电的区别，信息是怎么被转换和传输的。它用了很多生动的比喻，就像我在听一个故事一样，把抽象的光信号变成了能理解的画面。我记得它讲到光纤的传输损耗时，竟然用了“光在水里游会遇到阻力”来类比，一下子就get到了。而且，书里的排版设计也很舒服，重点内容会用粗体标出来，还有很多插图，把一些复杂的原理讲得非常直观。我甚至能想象到那些光脉冲在细细的光纤里穿梭的场景。这本书让我觉得，原来学习技术也不是那么遥不可及，而是可以这么有趣和有成就感。

评分☆☆☆☆☆

读完《光纤通信简明教程》的感受，怎么说呢，简直是豁然开朗！我一直对网络通信背后的技术感到好奇，特别是那些能支持我们现在如此流畅的网络体验的“幕后英雄”。这本书就像一把钥匙，为我打开了光纤通信这个神秘的世界。它不仅仅是罗列概念，更重要的是，它教会了我如何去思考。我尤其喜欢它在分析光纤通信系统性能时，给出的那些案例分析。比如，它会模拟在不同的环境条件下，信号的衰减和失真会如何影响通信质量，并且给出了相应的解决方案。这些实际的应用场景描述，让我觉得这些理论知识是有血有肉的，不是脱离实际的空中楼阁。而且，书中还触及了一些最新的技术发展趋势，虽然是“简明教程”，但并没有回避前沿，让我对光纤通信的未来充满了期待。这本书让我明白，技术的发展是为了更好地服务于我们的生活，而理解这些技术，也就理解了我们所处时代的脉搏。

评分☆☆☆☆☆

《光纤通信简明教程》这本书，给我最大的惊喜在于它能够将如此复杂的技术，用如此浅显易懂的方式呈现出来。我之前尝试过阅读一些相关的专业书籍，但往往因为过于深奥而望而却步。然而，这本书则完全不同。它在讲述光信号的编码和解码过程时，用了非常形象的比喻，让我能够轻松理解信息的载体和传输方式。比如，它将数据流比作一条条信息流，而光纤则是承载这些信息流的“高速公路”。我甚至能感受到那种信息以光速传递的震撼。而且，它在介绍光纤的连接技术时，也做得非常细致，从熔接的原理到各种连接器的类型，都进行了详细的讲解，让我对光纤网络的搭建过程有了一个初步的认识。这本书让我觉得，技术学习并不需要多么高深的门槛，关键在于选择一本真正懂得如何引导读者的教材。