光通信原理與技術（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃勇，王江平，盧麟 著

圖書標籤:

• 光通信
• 光縴通信
• 通信原理
• 光電子技術
• 信息技術
• 高等教育
• 教材
• 通信工程
• 光網絡
• 信號處理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030321947

版次：31

商品編碼：12381952

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育電子通信類特色專業係列規劃教材

開本：16開

齣版時間：2018-06-01

頁數：372

正文語種：中文

內容簡介

本書係統講述瞭光通信的基本原理和關鍵技術，包括光縴通信和無綫光通信兩部分內容。第l章是對光通信係統的構成及所涉及的關鍵技術的概要介紹，第2~3章介紹光縴及無源光器件的原理和特性，第4~5章介紹光發送機和光接收機的重要器件和構成，第6~7章則講述瞭光縴通信係統和光網絡的相關知識，第8~10章講述無綫光通信，包括大氣激光通信、星間光通信和水下激光通信中的關鍵技術及係統構成。每章後附有小結、思考題與習題。

《光通信原理與技術（第二版）》內容簡介 穿越光波，鏈接世界：光通信的基石與未來 光通信，作為現代信息高速公路的骨架，以其卓越的傳輸容量、極低損耗以及抗電磁乾擾的特性，深刻地改變著人類社會的信息傳遞方式。從早期簡單的光信號傳輸，到如今支撐起全球互聯網、5G網絡乃至未來萬物互聯的龐大體係，光通信技術的發展史，就是一部信息傳輸效率不斷飛躍的壯麗史詩。本書《光通信原理與技術（第二版）》，正是緻力於為讀者揭示這一神奇領域的核心奧秘，提供一個全麵、深入且與時俱進的學習平颱。 第一篇：光通信的基礎理論——探尋光信號的奧秘 本篇是構建光通信知識體係的基石，我們將從最基礎的光學原理講起，逐步深入到光信號在光縴中傳輸的內在規律。 第一章：光與物質的相互作用： 任何通信的本質都是信息的載體與媒介的互動。本章將詳細闡述光的基本屬性，包括光的波粒二象性、光的偏振、光的乾涉與衍射等經典光學概念。在此基礎上，我們將重點講解光與不同物質相互作用的機製，特彆是半導體材料的發光機理（如pn結發光）和光電轉換機理（如光電二極管的探測原理）。這為理解光發送器和光接收器的核心工作原理奠定瞭堅實的基礎。我們將深入分析不同半導體材料（如GaAs、InP、GaN等）在電光轉換方麵的特性差異，以及它們在不同波段光通信中的應用前景。 第二章：光縴通信的物理基礎： 光縴，作為現代光通信係統的核心傳輸媒介，其獨特的導光機製是本章的焦點。我們將深入解析光的摺射與反射定律，並在此基礎上，詳細闡述全內反射（Total Internal Reflection, TIR）原理，這是光縴能夠引導光信號長距離傳輸的關鍵。我們將從幾何光學和波動光學兩個角度，對光在光縴中的傳播模式進行分析，包括單模光縴和多模光縴的結構特點、模場直徑、模間色散等關鍵參數。同時，本章還將介紹光縴的材料特性，如摺射率分布（階躍型與漸變型）、縴芯和包層的材料選擇（如石英玻璃）、以及光縴的製造工藝概述，從而幫助讀者理解不同類型光縴的性能優勢和適用場景。 第三章：光信號在光縴中的損耗與色散： 任何傳輸過程都伴隨著信號的衰減和失真。本章將係統性地分析光信號在光縴中傳播時遇到的兩大主要障礙：損耗和色散。損耗方麵，我們將詳細講解吸收損耗（紫外吸收、紅外吸收、離子吸收）和散射損耗（瑞利散射），並分析其他類型損耗，如彎麯損耗（宏彎損耗和微彎損耗）。通過對不同損耗機製的量化分析，讀者將能夠理解為何光信號需要定期進行放大。色散方麵，我們將重點闡述兩種主要色散：模間色散（多模光縴特有）和色散（單模光縴也存在）。我們將深入分析材料色散（與光源波長相關）和波導色散（與光縴結構相關）的成因，並介紹啁啾（Chirp）對色散的影響。理解損耗和色散是優化光通信係統性能，實現高速長距離傳輸的關鍵。 第二篇：光通信係統的核心器件——光信號的産生、傳輸與接收 本篇將聚焦於構成光通信係統的關鍵功能模塊，即光發送器、光縴傳輸鏈路以及光接收器。 第四章：光發送器： 光發送器是信息編碼的起點，負責將電信號轉換成光信號。本章將深入介紹各類半導體激光器（LD）和發光二極管（LED）的原理、結構、工作特性和選型考量。我們將詳細分析閾值電流、邊模抑製比、光譜寬度、調製速率等關鍵參數，並探討不同類型的激光器（如DFB-LD、VCSEL）在光通信中的應用優勢。此外，本章還將介紹驅動電路的設計以及對光信號進行調製（直接調製與外調製）的技術，這是將數字信息疊加到光載波上的關鍵步驟。我們將對比分析不同調製格式（如AM、FM、ASK、FSK、PSK、QAM）的原理及其在光通信中的應用，並探討碼型（如NRZ、RZ）的選擇對傳輸性能的影響。 第五章：光接收器： 光接收器是信息解碼的終點，負責將接收到的微弱光信號轉換迴電信號。本章將詳細介紹PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）的工作原理、結構特點、性能參數（如響應時間、量子效率、噪聲係數、擊穿電壓）以及靈敏度。我們將分析暗電流、光電流、散粒噪聲、熱噪聲等主要噪聲源，並闡述光電探測器在不同工作狀態下的響應機製。同時，本章還將介紹跨阻放大器（TIA）和後置放大器（LA）等關鍵的電子放大電路，它們對於提高接收靈敏度、降低誤碼率至關重要。我們將討論不同光電探測器及其配套放大電路在不同速率和距離下的適用性，以及它們對光信噪比（OSNR）的影響。 第六章：光功率放大器： 在長距離傳輸過程中，光信號的衰減不可避免。光功率放大器（Optical Amplifier）是解決這一問題的關鍵技術。本章將重點介紹摻鉺光縴放大器（EDFA）的工作原理、結構、性能參數（如增益、噪聲係數、飽和輸齣功率）以及在不同通信係統中的應用。我們將深入分析EDFA的能量躍遷過程、泵浦波長選擇、增益平坦化技術。此外，本章還將簡要介紹其他類型的光放大器，如半導體光放大器（SOA）和拉曼放大器（Raman Amplifier），並對比分析它們各自的優缺點和適用範圍。理解光放大器的作用和技術是構建高效長距離光通信鏈路的基礎。 第三篇：光通信係統的設計與優化——構建高效可靠的傳輸網絡 本篇將從係統層麵深入探討光通信的設計原則、性能評估以及關鍵技術，旨在幫助讀者掌握構建和優化現代光通信係統的能力。 第七章：光調製與解調技術： 將信息有效地加載到光載波上，並在接收端準確恢復，是光通信的核心任務。本章將深入分析幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）以及更高級的幅度相位聯閤調製（如QPSK、16QAM）等原理。我們將詳細介紹直接調製和外調製技術（如電光調製器、聲光調製器）的優缺點及適用場景。在解調方麵，我們將講解相乾解調（需要本地振蕩光）、非相乾解調（如包絡檢波）以及同步檢測技術。此外，本章還將探討對調製信號進行預編碼（如前嚮糾錯編碼FEC）和碼型變換（如CPRI、PCIe）對提升係統性能的作用，以及不同調製格式（如DP-QPSK, 16QAM）在提升頻譜效率方麵的巨大潛力。 第八章：光傳輸網的架構與關鍵技術： 現代光通信係統已發展成為復雜而精密的網絡。本章將詳細介紹波分復用（WDM）技術，包括其基本原理、復用器（Multiplexer）和解復用器（Demultiplexer）的構成，以及密集波分復用（DWDM）和稀疏波分復用（CWDM）的特點與應用。我們將分析WDM係統如何通過同時傳輸多個不同波長的光信號來極大地提升光縴的傳輸容量。此外，本章還將介紹光網絡的路由、交換、保護和恢復機製，以及無源光網絡（PON）和有源光網絡（AON）等不同網絡架構的特點。我們將探討光交換技術（如MEMS光開關、乾涉儀光開關）在實現靈活網絡配置中的作用，並分析如何通過網絡冗餘設計和快速故障切換來提高係統的可靠性。 第九章：光通信係統的性能評估與優化： 任何工程係統都需要科學的評估和持續的優化。本章將重點介紹光通信係統中關鍵的性能指標，如誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、光信噪比（OSNR）、信號衰減、色散容限等。我們將講解如何通過眼圖（Eye Diagram）來直觀地評估信號質量，並深入分析這些指標之間的相互關係。基於這些評估標準，本章將討論一係列係統優化技術，包括信號的均衡（如電子均衡、光學均衡）、色散補償（如色散補償光縴DCF、光柵）、以及通過功率預算分析來確定係統的傳輸距離和速率。我們將探討如何通過調整光器件參數、優化傳輸路徑以及采用先進的信號處理算法來最大化係統的傳輸性能和經濟性。 第十章：新興光通信技術與未來展望： 光通信技術從未停滯不前。本章將展望光通信領域的最新發展和未來趨勢。我們將介紹相乾光通信技術（Coherent Optical Communication）的原理及其在高容量、長距離傳輸中的關鍵作用，包括其在高階調製、數字信號處理（DSP）以及低相乾性光源等方麵的突破。此外，本章還將探討諸如自由空間光通信（FSO）、光子集成技術（PIC）、光計算、量子通信等前沿領域的發展動態，並分析它們對未來信息社會可能産生的深遠影響。通過對這些新興技術的介紹，讀者將能夠對光通信的未來發展方嚮形成清晰的認識，並激發進一步探索的興趣。 本書以係統性的結構、清晰的邏輯以及深入淺齣的講解，旨在為電子工程、通信工程、光學工程等專業的學生、研究人員以及從事光通信相關行業的工程師提供一個全麵、實用且具有前瞻性的學習和參考工具。我們相信，通過閱讀本書，您將能夠深刻理解光通信的奧秘，掌握核心技術，並為構建更美好的信息未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

在開始閱讀《光通信原理與技術（第二版）》之前，我花瞭相當一部分時間來仔細研究它的目錄結構。我對其中一些章節的標題感到非常好奇，比如“高速光傳輸係統”和“下一代光網絡技術”等。這些標題預示著本書將涵蓋光通信領域的前沿發展，這對於我這樣希望緊跟行業脈搏的學習者來說，無疑是一個巨大的吸引力。我特彆關注瞭那些涉及實際應用和技術趨勢的章節，希望能從中獲得一些對未來光通信發展的深刻見解。同時，目錄中對基礎原理的詳盡梳理，也讓我看到瞭本書在構建紮實理論基礎方麵的決心。我預感，這會是一本能夠幫助我從宏觀到微觀，全麵理解光通信技術發展脈絡的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

這本《光通信原理與技術（第二版）》的封麵設計相當不錯，給我一種專業而又現代的感覺。書脊上的字體清晰，書名和作者信息一目瞭然。拿在手裏，紙張的質感也很好，厚實但又不沉重，翻閱起來手感很舒適。我尤其喜歡它采用的裝幀方式，感覺比一般的精裝書更耐用，也更適閤經常翻閱。雖然我還沒有正式開始閱讀，但僅憑這外觀和觸感，就給我留下瞭極佳的第一印象，讓我對接下來的閱讀內容充滿瞭期待。這種精良的製作工藝，也從側麵反映齣齣版社和作者在圖書齣版上的用心，讓人覺得這本書的價值感很高。我甚至開始想象，當我在書桌上擺放這樣一本厚重的專業書籍時，那種氛圍感是多麼的契閤我學習和研究的需求。它的整體視覺呈現，都傳遞著一種嚴謹和高質量的信息，這對於一本技術類書籍來說，是非常重要的。

評分☆☆☆☆☆

拿到《光通信原理與技術（第二版）》後，我首先被它嚴謹的排版所吸引。字體大小適中，行間距和段間距的設置都非常閤理，使得長篇的專業術語和公式在閱讀時不會顯得擁擠或分散。章節的劃分邏輯清晰，每一部分的標題都能夠準確地概括其內容，方便我快速定位到自己感興趣或者需要查閱的部分。目錄的編排也極其用心，詳細列齣瞭每一章節的子標題，甚至還有一些關鍵概念的索引，這對於我這種需要係統學習知識的學習者來說，簡直是如虎添翼。我喜歡這種能夠幫助我構建知識體係的書籍，它不僅僅是信息的堆砌，更是智慧的引導。翻閱時，我注意到一些插圖和圖錶的繪製也相當精細，雖然我還沒有深入研究其具體內容，但從其清晰度和專業性來看，它們無疑為理解抽象的理論概念提供瞭極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在光通信領域摸爬滾打多年的技術人員，一本優秀的教材對於我不斷更新知識庫至關重要。《光通信原理與技術（第二版）》的書封設計給我的第一印象是沉穩大氣，與我印象中這類專業書籍應有的風格相符。雖然我尚未深入閱讀，但僅從書的厚度和紙張的觸感上，我便能感受到其內容的豐富和專業。我期待書中能夠有對最新技術標準的解讀，以及對當前行業痛點問題的一些深入剖析。一個好的技術書籍，不僅要講解原理，更要能提供解決實際問題的思路和方法，甚至預見未來的技術走嚮。從這個角度來說，我希望這本書能夠給我帶來一些啓發，讓我能夠更好地應對工作中的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

翻閱《光通信原理與技術（第二版）》的時候，我注意到書中使用的術語和概念都非常專業，這對於我這樣的初學者來說，既是一種挑戰，也是一種學習的動力。我特彆喜歡那些附帶詳細解釋和定義的段落，它們幫助我理解那些陌生的專業術語，從而逐漸建立起對光通信世界的初步認知。我還在書中發現瞭一些引用文獻的列錶，這錶明作者在撰寫本書時進行瞭大量的研究和資料收集，內容具有很強的學術嚴謹性。我非常看重這一點，因為它意味著我可以信賴書中所提供的信息，並且在需要深入研究時，有明確的參考方嚮。這種細緻入微的處理方式，讓我在閱讀的過程中倍感安心。