光縴通信概論 9787115276124 人民郵電齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍先誌 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 通信工程
• 光縴技術
• 網絡工程
• 信息技術
• 通信原理
• 物理學
• 電子工程
• 高等教育
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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115276124

商品編碼：29421591908

包裝：平裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名：光縴通信概論

定價：35.00元

作者：鬍先誌

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787115276124

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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《光縴通信概論》由鬍先誌、劉一編著，本書的內容闡述采用由“點”、“綫”到“麵”，從簡到繁的敘述原則。首先介紹光縴通信基礎知識，接著敘述光縴結構與光波理論，其次描述有源光器件，然後介紹傳輸係統的特點和設計，再之後敘述組網光器件，*後闡述光網絡的分類方法、工作特點和應用實例。讀者通過本書的學習，應該獲得真實的感悟，光縴的品種更新、光器件功能增多、係統設備的多樣化、光網絡結構細化和控製的智能化，彼此依靠，取長補短，共同推動光縴通信技術的發展。

內容提要

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《光縴通信概論》由鬍先誌、劉一編著，係統、全麵地闡述光縴通信係統所涉及的光波導理論、光縴、光纜、有源光器件、光縴通信係統、組網光器件、波分復用傳輸係統、光網絡等。全書共分8章，讀者可以循序漸進地學習完整的光縴通信及光網絡的相關技術。本書內容新穎，書中所闡述的光縴、光纜、光器件、光縴通信係統、光網絡等內容都取材於外的*研究成果；實用性強，書中在敘述光縴通信的基本概念、基本原理和關鍵技術的同時，列舉瞭一些通信係統和光網絡應用實例，以彰顯理論與實際相結閤的特色。《光縴通信概論》可作為通信工程、電子信息工程、應用電子技術、光信息科學與技術等專業的教材，也可作為光縴通信領域中的科研人員、工程技術人員和管理人員的實用性技術參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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引言 在信息爆炸的時代，數據傳輸的速度和容量已成為衡量技術發展水平的重要指標。從早期笨重的電纜到如今輕盈細長的光縴，通信技術的進步如同科幻小說中的場景，真實地發生在我們的生活中。光縴通信，作為現代通信網絡的核心支撐，以其超乎想象的帶寬、低損耗以及強大的抗乾擾能力，徹底改變瞭我們獲取信息、連接世界的方式。它不僅僅是通信技術的一次飛躍，更是推動社會發展、經濟增長以及文化交流的強大引擎。 本文旨在為讀者提供一個全麵而深入的光縴通信概論。我們將從光縴通信的基本原理齣發，逐步剖析其核心組成部分，探討不同類型光縴的特性及其應用，並深入瞭解光信號的産生、傳輸、接收和處理過程。同時，我們將關注光縴通信係統在實際應用中的挑戰與發展趨勢，展望這一技術在未來社會中扮演的關鍵角色。 第一章：光縴通信的基本原理 光縴通信的核心在於利用光作為信息載體，通過光縴作為傳輸介質進行信息傳輸。這與傳統的電信號通信有著本質的區彆。在電信號通信中，電流在導綫中流動，易受電磁乾擾，且傳輸損耗隨距離增加而顯著。而光信號在光縴中傳輸，具有以下顯著優勢： 高帶寬： 光的頻率極高，遠超電信號的頻率範圍，這意味著光縴能夠承載的信息量是電纜的數韆甚至數萬倍，滿足現代社會日益增長的數據傳輸需求。 低損耗： 優質光縴的損耗極低，這意味著信號可以在更長的距離上傳輸而無需頻繁的中繼放大，極大地降低瞭通信網絡的建設和維護成本。 抗電磁乾擾： 光縴是非導體材料製成，不導電，因此不會受到電磁場乾擾，保證瞭信號傳輸的穩定性和可靠性，特彆適用於高電磁乾擾環境。 體積小、重量輕： 光縴直徑通常隻有頭發絲般粗細，重量也比同等容量的電纜輕得多，便於敷設和安裝，尤其是在狹窄空間或需要大量布綫的場閤。 安全性高： 光縴不易被竊聽，因為非接觸式竊聽會顯著引起信號衰減，容易被檢測到，這使得光縴通信在軍事和安全領域具有重要價值。 光信號在光縴中傳輸遵循全反射原理。當光綫從光密介質（縴芯）射嚮光疏介質（包層）時，如果入射角大於臨界角，光綫就會被反射迴光密介質。光縴的設計正是利用這一原理，將縴芯的摺射率設計得略高於包層，使得光綫在縴芯內不斷發生全反射，從而沿著光縴嚮前傳播。 第二章：光縴的結構與分類 光縴是光信號傳輸的物理通道，其結構和材料特性直接影響著傳輸性能。典型的光縴由三部分組成： 縴芯（Core）： 是光信號傳輸的主要通道，由高純度石英玻璃或塑料製成，其摺射率高於包層。 包層（Cladding）： 包圍著縴芯，其摺射率略低於縴芯，起著約束光綫在縴芯內傳播的作用，防止光信號泄露。 塗覆層（Coating/Buffer）： 位於包層外，通常是聚閤物材料，主要作用是保護光縴免受物理損傷，提高其抗拉強度和耐磨性。 根據縴芯直徑和摺射率分布的不同，光縴可以分為兩大類： 2.1 單模光縴（Single-Mode Fiber, SMF） 結構特點： 單模光縴的縴芯直徑非常細（通常為9微米），包層直徑則相對較大（通常為125微米）。其縴芯的摺射率呈階躍分布，即縴芯內部摺射率均勻，與包層形成一個清晰的階躍。 傳輸原理： 由於縴芯直徑遠小於光的波長，光縴隻能以一種模式（最基本模式）傳輸光信號，即“單模”。這使得光信號在傳輸過程中不會發生模式色散，信號失真小，傳輸速率高，損耗低。 應用： 單模光縴是長距離、大容量通信網絡（如骨乾網、海底光纜、城域網）的首選，是現代高速互聯網和電信網絡的基礎。 2.2 多模光縴（Multi-Mode Fiber, MMF） 結構特點： 多模光縴的縴芯直徑相對較大（通常為50微米或62.5微米），包層直徑也較大（通常為125微米）。 傳輸原理： 較大的縴芯允許光信號以多種模式（多個傳播路徑）同時傳輸。然而，不同模式的光信號在光縴中傳播的速度略有不同，導緻信號在傳輸過程中發生模式色散，即信號脈衝展寬，限製瞭傳輸距離和速率。 光縴類型： 階躍多模光縴（Step-Index MMF）： 縴芯摺射率呈階躍分布，模式色散較大，傳輸性能較差，已逐漸被淘汰。 漸變多模光縴（Graded-Index MMF）： 縴芯的摺射率從中心嚮邊緣逐漸降低，這種漸變分布能夠使不同模式的光信號以不同的速度傳播，在一定程度上減小瞭模式色散，提高瞭傳輸性能。 應用： 多模光縴由於其易於連接和成本較低的特點，常用於短距離通信，如數據中心內部的互連、局域網（LAN）中的布綫以及安防監控係統。 第三章：光縴通信係統的組成 一個完整的光縴通信係統通常由以下幾個關鍵組成部分構成： 光源（Light Source）： 將電信號轉換成光信號的器件。常用的光源有發光二極管（LED）和半導體激光器（LD）。LED的光譜寬度較大，但功率較低，適閤短距離、低速率傳輸；LD的光譜窄，功率高，光束集中，適閤長距離、高速率傳輸。 光調製器（Optical Modulator）： 將待傳輸的電信號信息加載到光信號上的器件。調製方式多種多樣，包括強度調製、頻率調製、相位調製等。 光縴傳輸鏈路（Optical Fiber Transmission Link）： 由光縴本身、連接器、跳綫等組成，負責將光信號從發送端傳輸到接收端。 光放大器（Optical Amplifier）： 在長距離傳輸過程中，由於光信號會衰減，需要放大器來增強信號強度，剋服損耗。常見的光放大器有摻鉺光縴放大器（EDFA），它能夠在光域直接放大光信號，無需進行光電轉換，大大簡化瞭係統結構，提高瞭傳輸效率。 光解調器（Optical Demodulator）： 在接收端，從接收到的光信號中提取齣原始電信號信息。 光電探測器（Photodetector）： 將接收到的光信號轉換成電信號的器件，如PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）。 信號處理單元： 對接收到的電信號進行放大、濾波、均衡、編碼/解碼等處理，以恢復原始信息。 第四章：光縴通信係統的關鍵技術與挑戰 盡管光縴通信技術已經取得瞭巨大的成就，但仍然麵臨一些技術挑戰和發展機遇： 色散（Dispersion）： 色散是指不同波長的光信號在光縴中傳播速度不同，導緻信號脈衝展寬，限製瞭傳輸速率和距離。主要包括： 模式色散（Modal Dispersion）： 僅存在於多模光縴中，由不同傳播模式的速度差異引起。 材料色散（Material Dispersion）： 由光縴材料對不同波長光的摺射率不同引起。 波導色散（Waveguide Dispersion）： 由光縴的波導結構引起。 偏振模色散（Polarization Mode Dispersion, PMD）： 由光縴非均勻性導緻不同偏振光傳播速度差異引起。 解決策略： 采用單模光縴、漸變多模光縴、色散補償光縴（DCF）、光柵補償器、相乾檢測等技術可以有效緩解色散的影響。 非綫性效應（Nonlinear Effects）： 當光信號功率很高時，光縴材料的摺射率會隨著光強發生變化，引起一係列非綫性效應，如受激拉曼散射（SRS）、受激布裏淵散射（SBS）、剋爾效應（Kerr Effect）等，這些效應會引入額外的損耗、産生噪聲，並導緻信號失真。 解決策略： 降低光功率、優化調製格式、采用非綫性補償技術等。 光接入網（Optical Access Network）： 將光縴網絡延伸到用戶終端，提供更高帶寬的“最後一公裏”連接，是實現光縴到戶（FTTH）的關鍵。Passive Optical Network（PON）技術是當前主流的光接入網技術，其特點是無源設備，成本低，易於維護。 光通信器件的集成與小型化： 隨著技術的發展，對光通信器件的集成度、小型化和功耗提齣瞭更高的要求。矽光子技術、集成無源器件（IPD）等正在推動光通信器件嚮更高效、更緊湊的方嚮發展。 全光網絡（All-Optical Network）： 緻力於在整個網絡中實現光信號的端到端傳輸，無需進行光電轉換，可以顯著提高網絡的傳輸效率和降低能耗。 第五章：光縴通信的應用領域 光縴通信已經滲透到現代社會的各個角落，支撐著各個行業的蓬勃發展： 電信網絡： 作為長途傳輸和城域網骨乾，支撐著電話、互聯網、移動通信等業務。 互聯網數據中心（IDC）： 用於服務器、存儲設備和網絡設備之間的高速互連，滿足海量數據處理和傳輸的需求。 海底光纜： 連接各個大洲，構成瞭全球通信的基礎設施，是國際通信的重要保障。 有綫電視（CATV）： 提供高清視頻、互聯網接入等服務。 工業自動化與控製： 在惡劣的工業環境中，光縴通信提供瞭可靠的數據傳輸解決方案。 醫療領域： 如內窺鏡、遙控手術等。 軍事與國防： 用於通信、偵察、導航等關鍵領域，其抗乾擾和保密性尤為重要。 科研與教育： 為科研機構和高等院校提供高速計算和數據共享平颱。 結語 光縴通信，以其革命性的傳輸能力，深刻地改變瞭人類溝通和信息交互的方式。從基礎原理到係統構成，從技術挑戰到廣泛應用，我們得以窺見這一技術的深邃與廣博。隨著新材料、新工藝和新理論的不斷湧現，光縴通信技術必將繼續突破邊界，以更快的速度、更大的容量、更高的效率，持續賦能人類社會的數字化轉型，為構建一個更加互聯、智能和高效的未來貢獻力量。對光縴通信的深入理解，不僅是掌握一項前沿技術，更是洞察未來發展趨勢的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

這本《光縴通信概論》絕對是我的心頭好，翻開它就仿佛打開瞭一個全新的世界。我一直對信息傳輸的速度和方式充滿瞭好奇，尤其是在現代社會，數據量爆炸式增長，傳統通信方式早已捉襟見肘。這本書就像一座寶庫，為我揭示瞭光縴通信這個神奇領域。從最基礎的光波導原理，到復雜的光信號産生、傳輸、接收和處理，它都講解得深入淺齣，絲毫不顯晦澀。我尤其喜歡它在介紹光縴類型時，詳細闡述瞭單模光縴和多模光縴的結構、特點以及各自的適用場景，這讓我能夠更直觀地理解為什麼不同的應用場景會選擇不同的光縴。書中對光信號衰減和色散的分析也相當到位，讓我明白瞭為什麼長距離傳輸需要各種補償技術，以及這些技術背後的物理原理。更讓我驚喜的是，它並沒有止步於理論，而是巧妙地融入瞭大量的工程實例和發展趨勢，比如對高速光通信係統的介紹，以及未來光網絡的發展方嚮，這讓我在學習理論知識的同時，也能感受到這個行業蓬勃的生命力。這本書不僅增長瞭我的見識，更激發瞭我對光縴通信未來發展的濃厚興趣，感覺自己仿佛也站在瞭科技的最前沿，觸摸著信息時代的脈搏。

評分☆☆☆☆☆

我一直對科技發展及其背後的原理感到著迷，而《光縴通信概論》這本書為我打開瞭理解現代信息社會基石的另一扇門。在閱讀過程中，我深刻體會到瞭光縴通信的精妙之處。它並非僅僅是傳輸的媒介，而是一個復雜而精密的係統工程。書中對光縴材料學、光學特性以及製造工藝的介紹，讓我看到瞭人類在材料科學和精密製造領域的卓越成就。更讓我著迷的是，這本書深入淺齣地解釋瞭光信號如何從一個點傳輸到另一個點，並且盡可能地保持其完整性。無論是光信號的産生、調製，還是在光縴中的傳播、放大，以及最終的解調和恢復，每一個環節都充滿瞭科學的智慧。我尤其欣賞書中關於光衰減和色散的詳細闡述，它讓我明白瞭為什麼長距離、高速率的通信如此具有挑戰性，以及科學傢們是如何通過各種技術手段來剋服這些挑戰的。這本書的語言風格流暢自然，即便涉及專業知識，也能用相對易懂的方式錶達齣來，這讓我在學習的過程中始終保持著積極性和好奇心，感覺自己仿佛在和一位經驗豐富的老師進行一場關於未來通信的對話。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，閱讀《光縴通信概論》是一次相當充實的體驗。我之前對通信技術接觸不多，抱著“瞭解一下”的心態翻開瞭這本書，結果卻被深深吸引。書中的章節安排邏輯性極強，從基礎的光學原理齣發，逐步深入到光縴的製造、特性，再到光通信係統的各個組成部分，每個知識點都像一塊塊精密的拼圖，最終匯聚成瞭一幅清晰的光縴通信全景圖。我特彆欣賞作者在講解光器件時，不僅僅是羅列參數，而是會詳細解釋這些參數的物理意義以及它們對係統性能的影響。例如，在介紹激光器時，不僅說瞭波長和輸齣功率，還講瞭調質、調製等關鍵技術，讓我明白瞭光信號是如何被“編碼”的。對於光放大器部分，書中對各種放大原理的對比分析，讓我對EDFA、SOA等有瞭更清晰的認識，也理解瞭它們在不同場景下的優劣。雖然有些內容涉及復雜的數學公式，但作者總能給齣恰當的解釋和直觀的比喻，讓我在理解概念的同時，也能感受到數學在物理世界中的強大力量。總的來說，這本書不僅僅是知識的搬運工，更是智慧的啓迪者，讓我對這個看似高深的技術領域産生瞭前所未有的親近感。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對通信工程領域有一定瞭解的在校學生，我一直緻力於尋找能夠幫助我深入理解光縴通信核心概念的教材。《光縴通信概論》這本書的錶現絕對超齣我的預期。它在理論深度和實踐應用之間取得瞭完美的平衡。在理論層麵，書中對光在光縴中的傳播模式、損耗機製（如瑞利散射、吸收損耗）以及色散效應（如材料色散、波導色散）的講解，都非常係統和嚴謹，提供瞭必要的數學推導，但又不會過於枯燥，而是輔以清晰的圖示和示意圖。這對於理解光信號在長距離傳輸中的質量退化以及如何進行補償至關重要。在工程實踐層麵，這本書對光通信係統的各個關鍵組件，如光源（激光器、LED）、探測器（PIN、APD）、光調製器、光開關以及光復用技術（如WDM）的介紹，都結閤瞭實際産品的類型和應用。我尤其贊賞它對高速率、大容量光通信係統（如SDH、OTN）的闡述，這讓我能夠將書本上的理論知識與當前業界主流的技術框架聯係起來。這本書的價值在於，它不僅傳授瞭知識，更培養瞭讀者解決實際工程問題的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是一本為我量身打造的光縴通信百科全書！作為一個對現代通信技術充滿好奇的普通讀者，我常常會被一些高科技名詞搞得雲裏霧裏，而《光縴通信概論》恰恰解決瞭我的痛點。它沒有使用過於專業的術語，即使有，也總會給齣清晰易懂的解釋。我之前一直以為光縴通信就是把光信號往裏麵扔，但這本書讓我明白瞭，原來裏麵涉及到那麼多精妙的設計和嚴謹的科學。從光縴的材質選擇，到如何讓光信號在光縴中穩定傳播而不失真，再到最後如何把光信號轉換迴電信號，每一個環節都充滿瞭智慧。我尤其喜歡它關於“光網絡”的介紹，它讓我看到瞭光縴通信是如何構建起一個龐大而高效的通信骨乾網，連接著世界的每一個角落。書中對不同光通信標準和協議的介紹，也讓我對整個通信體係的運行有瞭更宏觀的認識。讀完這本書，我感覺自己不再是那個對高科技隻能仰望的旁觀者，而是能夠窺見其背後運作原理的參與者，這種感覺真是太棒瞭！