光纤通信 9787115193322 人民邮电出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴凤修 著

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• 人民邮电出版社

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115193322

商品编码：29424596041

包装：平装

出版时间：2009-04-01

基本信息

书名：光纤通信

定价：21.00元

作者：吴凤修

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2009-04-01

ISBN：9787115193322

字数：277000

页码：168

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.281kg

编辑推荐

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针对性强，用通俗语言阐述光纤通信基本原理，技能性强，理论与实训结合具有指导实际作用，知识点新，用****描绘光纤通信未来发展。
本书以光纤通信系统为主线，力求通俗易懂、循序渐进，它的突出特点在于对实际维护具有较强的指导作用，重在实训技能的训练。书中详细介绍了光纤通信系统的组成、光器件、端机设备及新技术，以及这些技术在当前及今后实际通信系统中的应用以及技能上的训练要求。

内容提要

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本书根据高职教育的特点并结合职业技能鉴定的要求编写，力求通俗易懂、深入浅出、循序渐进。本书的突出特点在于对实际维护工作具有很强的指导作用，重在实训技能的训练。
本书共7章，内容包括光纤通信概述、光纤和光缆、通信用光器件、光端机、光纤通信系统设计及目前光纤通信涉及的新技术，后介绍了光纤通信实训方面应掌握的相关知识。
本书既可作为高职院校通信类专业的教材，也可作为各类通信培训班的培训教材，还可作为参加技能鉴定的参考用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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光纤通信：跨越时空的数字脉络 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被海量的数据洪流所裹挟。从社交媒体上的实时更新，到高清视频的流畅播放，再到远程会议的无缝连接，这一切的便捷与高效，都离不开一项 foundational 技术——光纤通信。它如同我们这个数字时代最庞大的神经网络，将世界各地的信息节点紧密相连，赋予了我们前所未有的信息获取和传播能力。 光纤通信，顾名思义，是一种利用光信号在光纤（一种由极高纯度玻璃或塑料制成的纤细透明纤维）中传输信息的通信方式。相比于传统的铜线电缆，光纤通信展现出了压倒性的优势。它不仅能够承载更庞大的数据量，传输速度更是达到了前所未有的级别，将“光速”的概念真切地融入了信息传输的每一个环节。更重要的是，光信号不受电磁干扰的影响，信号衰减极低，使得长距离、高带宽的通信成为可能，极大地拓展了通信的边界。 一、 光纤通信的起源与演进：从实验室到现实的飞跃 光纤通信的理念并非凭空出现，其发展历程充满了科学家的智慧与不懈的探索。早在19世纪，人们就已经对光信号的传输产生了兴趣，但真正意义上的光纤通信技术则是在20世纪中叶才开始孕育。 1952年，美国科学家巴西·霍尔提出了利用玻璃纤维传输图像的设想，并成功制作了能够传输图像的玻璃纤维束。这一突破为光纤通信奠定了基础。然而，早期的玻璃纤维损耗过大，无法实现远距离传输。 1966年，英国科学家高锟和美国科学家查尔斯·高尔提出了“低损耗光纤”的理论，并预言通过提纯玻璃材料，可以制造出损耗极低的光纤。这一划时代的理论犹如一束光，照亮了光纤通信的发展道路。经过科学家们多年的不懈努力，终于在20世纪70年代，成功研制出了损耗极低的光纤，使得光纤通信进入了实用阶段。 随后，激光器、光电探测器等关键器件的不断成熟，以及光放大器技术的突破，更是加速了光纤通信的发展。从最初的几兆比特每秒，到如今的太比特每秒，光纤通信的数据传输速率呈指数级增长，不断刷新着人们对信息传输速度的认知。如今，覆盖全球的光纤网络已经成为支撑现代社会运转的基石，为互联网、移动通信、云计算等各项信息技术的蓬勃发展提供了坚实的物质基础。 二、 光纤通信的核心组成：三架马车协同作战 光纤通信系统并非单一的技术，而是由一系列精密协同的组件构成，它们共同协作，将原始的电信号转化为光信号，并以极高的效率传输到目的地，再还原成可识别的电信号。概括而言，光纤通信系统主要由以下三个核心部分组成： 1. 光源：点亮信息的火种 光源是光纤通信系统的“心脏”，其作用是将电信号转换成光信号。目前，在光纤通信领域应用最广泛的光源主要有两种： 半导体激光器： 如激光二极管（LD）和发光二极管（LED）。激光器发出的光具有高度的单色性（波长单一）、方向性（光束集中）和相干性（光波的相位关系稳定），因此信号传输质量高，传输速率快。LED虽然在单色性和方向性上稍逊于激光器，但成本较低，适用于一些对性能要求不那么极致的场合。 光纤激光器： 这种激光器以光纤作为增益介质，具有结构紧凑、光束质量好、易于集成等优点，在高性能光纤通信系统中扮演着越来越重要的角色。 光源的性能直接影响着光信号的质量和通信系统的整体性能，例如波长稳定性、输出功率、调制速率等都是关键参数。 2. 光纤：信息穿梭的动脉 光纤是光信号传输的“高速公路”。它是一种非常细小的玻璃或塑料纤维，其核心传输原理是光的全反射。光纤的结构通常分为纤芯（core）和包层（cladding）两部分，纤芯的折射率略高于包层。当光线以一定的角度进入纤芯时，如果在纤芯和包层界面发生全反射，光线就会沿着纤芯不断反射前进，从而实现远距离传输。 根据纤芯直径和传输模式的不同，光纤主要分为两大类： 多模光纤（MMF）： 纤芯直径较大（通常为50或62.5微米），可以传输多种模式的光。虽然成本较低，但由于不同模式的光在传播过程中速度不同，容易产生“模式色散”，限制了其传输距离和速率。适用于短距离通信，如数据中心内部互联。 单模光纤（SMF）： 纤芯直径非常小（通常为9微米），只能传输单一模式的光。这极大地减小了模式色散的影响，使得单模光纤能够实现极高的传输速率和极长的传输距离，是长距离骨干网和广域网的首选。 光纤的损耗（即信号在传输过程中能量的损失）是衡量其性能的重要指标。现代光纤技术已经将损耗降低到极低的水平，使得跨洋海底光缆成为可能。 3. 光探测器：捕获信息的眼睛 光探测器是光纤通信系统的“接收器”，它的作用是将传输到终点的光信号还原成电信号。常用的光探测器包括： 光电二极管（PIN光电二极管）： 结构简单，响应速度快，广泛应用于各种光通信系统中。 雪崩光电二极管（APD）： 具有内部增益，能够将微弱的光信号放大，适用于对接收灵敏度要求较高的场合。 光电倍增管（PMT）： 具有非常高的灵敏度和增益，但体积较大，不适用于移动通信等场景。 光探测器的响应速度、灵敏度、动态范围等参数决定了接收信号的质量和系统的通信能力。 三、 光纤通信的传输机制：从二进制到光波的转换 光纤通信并非直接将光波原样传输，而是需要将信息编码成光信号。整个过程大致可以分为以下几个步骤： 1. 信息编码： 原始的语音、视频、数据等信息首先被转换成数字信号，即一系列的0和1。 2. 电信号调制： 数字电信号被用来调制光源，使其发出不同强弱、不同相位或不同频率的光脉冲。例如，一个“1”可以表示一个强光脉冲，而一个“0”可以表示没有光脉冲。 3. 光信号传输： 调制后的光信号通过光纤传输。 4. 光信号接收： 在接收端，光探测器接收到光信号。 5. 电信号解调： 光探测器将光信号还原成数字电信号。 6. 信息解码： 数字电信号被还原成原始的信息。 为了克服光信号在传输过程中的衰减和失真，光纤通信系统还引入了光放大器等技术，它们能够直接放大光信号，无需将光信号转换为电信号再放大，从而提高了传输效率和距离。 四、 光纤通信的应用领域：构建互联世界的基石 光纤通信技术的广泛应用，深刻地改变着我们的生活和社会的面貌。它已经渗透到现代社会的方方面面： 互联网骨干网： 连接全球各地的互联网骨干网几乎完全由光纤组成，支撑着海量的网络流量。 移动通信： 4G、5G及未来的6G通信网络，其基站之间的大容量数据传输都依赖于光纤回传。 数据中心： 数据中心内部高速互联，以及数据中心与外部网络的连接，都需要光纤通信提供支持。 广电网络： 有线电视信号的传输也广泛采用光纤技术，提供更高清晰度和更多频道。 军事通信： 光纤通信的高安全性、抗干扰性使其在军事领域得到重要应用。 科研领域： 高能物理、天文观测等需要海量数据传输的科研项目，离不开光纤通信的支撑。 工业自动化： 实时控制和数据采集在工业自动化中扮演着关键角色，光纤通信提供了稳定可靠的解决方案。 医疗领域： 远程医疗、医学影像传输等都受益于光纤通信的高带宽和低延迟。 五、 光纤通信的未来展望：持续进化的前沿技术 尽管光纤通信已经取得了巨大的成就，但其发展仍在继续。未来的光纤通信技术将朝着以下几个方向发展： 更高容量和速率： 随着大数据、人工智能、虚拟现实等技术的飞速发展，对通信容量和速率的需求将不断增长。新的调制技术、复用技术（如波分复用）和更先进的光纤材料将不断涌现。 更低损耗和更长距离： 进一步降低光纤损耗，开发新型低损耗光纤，以及更高效的光放大器，将支持更长距离、更无缝的通信。 更智能化的网络： 利用人工智能和机器学习技术，实现光网络的智能管理、故障预测和自优化，提高网络的效率和可靠性。 新型光纤技术： 如空芯光纤、超表面等新型光纤材料的研发，有望突破传统光纤的限制，实现更强大的功能。 光子集成： 将更多的光电子器件集成到单个芯片上，减小体积，降低功耗，提高集成度和性能。 光纤通信，作为现代信息社会不可或缺的基石，正以前所未有的速度和广度，不断推动着人类社会向着更智能、更互联的未来迈进。它不仅仅是传输数据的媒介，更是连接思想、文化和文明的数字脉络，将我们每个人紧密地融入这个快速发展的全球化时代。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤通信》真是一本让人爱不释手的经典之作！当初入手这本书，纯粹是被它厚重的体量和“人民邮电出版社”的金字招牌所吸引，感觉一定是个分量十足的学术宝藏。翻开第一页，扑面而来的就是那种严谨的学术风格，字体清晰，排版舒适，让人一眼就爱上了。作为一名初涉光通信领域的研究生，我最看重的是一本书是否能够系统、全面地构建起我对这个行业的认知框架。这本书在这方面做得尤为出色，它并没有直接跳入深奥的公式推导，而是从最基础的光学原理讲起，循序渐进地介绍光纤的结构、传输特性，以及各种关键的器件，比如光源、探测器、调制解调器等等。每一个概念的引入都伴随着清晰的图示和详实的解释，让我这个“小白”也能一点点地理解其中的奥妙。我特别喜欢书中对不同类型光纤的比较分析，比如单模光纤和多模光纤在传输性能、成本等方面的差异，这些细致的对比能够帮助我更好地理解它们的应用场景。而且，作者在讲解过程中，还会时不时地穿插一些实际应用案例，比如在长途通信、数据中心互联等方面的应用，这让我感觉书本知识不再是枯燥的理论，而是能够解决实际问题的工具。总的来说，这本书为我打下了坚实的基础，让我对光纤通信这门学科有了初步但深刻的认识，也为我后续更深入的学习指明了方向，我真的非常庆幸当初选择了它。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业摸爬滚打多年的工程师，我经常需要接触各种通信技术，《光纤通信》这本书的存在，简直是我职业生涯中的一盏明灯。我入手这本书，更多的是想系统性地梳理和巩固我对光纤通信的理解，尤其是在一些理论细节上。《光纤通信》在这方面做得极其到位。它不仅仅是教你“是什么”，更是告诉你“为什么”和“怎么做”。我特别喜欢它对不同调制格式的深入解析，比如PSK、QAM等，不仅仅是给出公式，而是详细解释了它们在光域上的实现方式，以及各自的优缺点。书中的“光放大器”章节，对我来说尤其有价值，它详细讲解了EDFA、SOA等不同类型光放大器的增益、噪声系数等关键参数，以及它们在不同网络拓扑中的应用策略，这对于我设计和优化光传输系统非常有指导意义。而且，书中对光网络的设计和管理方面也有触及，例如WDM/DWDM系统的规划、网络安全等问题，这些都是我们在实际工作中经常会遇到的。我个人认为，这本书的深度和广度都非常适合有一定基础的从业人员，它能够帮助我们从更宏观和微观的层面去理解光通信技术的发展趋势和技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑为我这种光学工程专业的学生打开了一扇新世界的大门。我一直在寻找一本能够将理论与实践紧密结合的书籍，而《光纤通信》恰好满足了我的需求。它在阐述光纤传输原理时，不仅仅停留在抽象的数学模型上，而是深入剖析了各种损耗和色散的物理成因，并提供了详细的数学推导过程，这对于我理解信号在光纤中衰减和失真的本质至关重要。我尤其欣赏书中关于“非线性效应”的章节，这部分内容往往是初学者容易忽略但又至关重要的部分，作者用清晰的语言和恰当的比喻，解释了克尔效应、拉曼散射等复杂现象，让我明白了为什么在高功率传输时需要特别注意这些效应。此外，书中还涵盖了光纤传感、光纤激光器等多个光通信的延伸领域，这极大地拓展了我的视野，让我意识到光通信技术的应用远不止于网络传输。每当我遇到一个技术难点，翻阅这本书，总能找到相关的章节，并且获得启发。它就像一个经验丰富的导师，用循序渐进的方式引导我探索光通信的广阔天地。书中的图表质量也非常高，那些复杂的系统框图和波形示意图，都经过精心设计，直观地展示了技术的细节，这对于我理解和记忆知识点起到了非常大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种想从零开始构建光通信知识体系的读者来说，这本书简直是“百科全书”级别的存在。我当初选择它，是因为在网上看到很多同行都推荐，说它的内容非常扎实，适合打基础。确实如此。这本书的结构非常合理，它不是一股脑地抛出所有概念，而是有条理地层层递进。从最基础的光学物理原理，到光纤的制造和特性，再到各种光电器件的工作原理，最后过渡到光传输系统和网络设计。我尤其欣赏书中关于“光信号的产生、传输、接收”这三个核心环节的详细阐述。它详细介绍了各种光源（如LD、LED）的特性和应用，各种光纤（单模、多模）的传输损耗和色散机理，以及光电探测器（PIN、APD）的响应原理和关键参数。书中还有一些关于光纤通信系统设计和优化的章节，比如如何选择合适的器件、如何进行功率预算等，这些内容对我理解整个通信系统的构建过程非常有帮助。而且，书中的插图和表格都非常清晰，能够很好地辅助理解复杂的概念。读完这本书，我感觉自己对光纤通信有了一个“全景式”的认识，并且能够自信地去学习更深入的专业知识。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直对光通信领域充满好奇，总觉得这是一个非常高精尖的技术。《光纤通信》这本书，可以说是让我真正入门了。我拿到这本书的时候，是被它那种“大而全”的感觉所吸引，想着一定能学到很多东西。事实也证明了这一点。书中从最基础的光学知识开始，比如光的衍射、干涉，一直讲到光纤的制造工艺和敷设技术，可以说是把光纤通信的整个产业链都覆盖到了。我最喜欢的是它对光器件的介绍，从激光二极管、LED到光电探测器，每个器件的原理、结构、性能参数都讲解得非常透彻。特别是对半导体激光器的原理分析，让我对光信号的产生有了更深刻的理解。书中还有大量的实验案例分析，虽然我不是直接做实验的人，但通过阅读这些案例，我能够更直观地理解理论知识在实际应用中的表现。而且，这本书的语言风格比较朴实，没有过多花哨的修辞，就是实实在在地把知识传递给我，让我能够专注于内容本身。读完这本书，我感觉自己对光纤通信不再是“一知半解”，而是有了一个相对完整和系统的认识。