光纤通信技术 胡先志,胡佳妮著 9787563525980 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡先志，胡佳妮著 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563525980

商品编码：29465182212

包装：平装

出版时间：2011-04-01

基本信息

书名：光纤通信技术

定价：37.00元

作者：胡先志,胡佳妮著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2011-04-01

ISBN：9787563525980

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书系统而全面地阐述了光纤通信所涉及的主要内容：通信基础知识、光纤、光缆、光器件、光纤通信系统、城域光网络、接入光网络和自动交换光网络等。
　　本书的特点是：①内容新颖，书中所阐述的光纤、光缆、光器件、光纤通信系统、光网络等技术内容都是取材于外光纤通信领域中的*研究成果；②图文并茂，作者试图以清晰简练的文字和直观形象的图表，使读者能够轻松自如地掌握所学习的内容，享受学习过程的快乐；③实用性强，学以致用是读书目的，书中在注意清晰地叙述光纤通信的基本概念、基本原理和关键技术的同时，也列举了一些光纤、光缆、光器件选用方案，以及通信系统和光网络设计和应用实例，以彰显理论与实际相结合的特色；④目的明确，《光纤通信技术》可作为应用型通信工程、电子信息工程、应用电子技术、光信息科学与技术等专业的“光纤通信”专业课教材使用，同时也可以用作光纤通信领域中的科研人员、工程技术人员和管理人员实用性技术参考书。

目录

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章 通信基础知识
　1.1 通信技术简史
　　1.1.1 科学技术发展
　　1.1.2 通信技术简史
　1.2 通信基本概念
　　1.2.1 通信
　　1.2.2 信号
　　1.2.3 光信号
　　1.2.4 信号调制
　　1.2.5 信号复用
　1.3 通信及其业务
　　1.3.1 通信
　　1.3.2 通信业务的种类
　1.4 通信系统
　　1.4.1 系统组成
　　1.4.2 系统分类
　　1.4.3 系统性能
　1.5 光纤通信网络
　　1.5.1 光纤通信系统
　　1.5.2 光纤通信网络结构
　　小结
　　习题
第2章 光 纤
　2.1 光纤的基本结构及特点
　　2.1.1 光纤的基本结构
　　2.1.2 光纤的特点
　2.2 光波导理论
　　2.2.1 几何光学
　　2.2.2 研究目的
　　2.2.3 光射线理论
　　2.2.4 波动理论
　　2.2.5 单模光纤
　2.3 光纤制造
　　2.3.1 光纤设计
　　2.3.2 光纤材料
　　2.3.3 光纤制造
　2.4 光纤传输性能
　　2.4.1 衰减
　　2.4.2 色散
　　2.4.3 偏振模色散
　　2.4.4 非线性效应
　2.5 常用光纤及其性能特点
　　2.5.1 多模光纤
　　2.5.2 单模光纤
　　小结
　　习题
第3章 光 缆
　3.1 光缆设计原则
　　3.1.1 保护光纤
　　3.1.2 设计原则
　3.2 光缆分类
　3.3 结构特点
　　3.3.1 结构类型
　　3.3.2 室外光缆
　　3.3.3 室内／外两用光缆
　　3.3.4 室内光缆
　3.4 光缆性能
　　3.4.1 机械性能
　　3.4.2 环境性能
　　小结
　　习题
第4章 光器件
　4.1 概述
　4.2 光源
　　4.2.1 作用
　　4.2.2 激光原理
　　4.2.3 发光二极管
　　4.2.4 激光器
　　4.2.5 光源的调制
　4.3 波分复用器
　　4.3.1 波分复用器的作用
　　4.3.2 波分复用器的工作原理
　4.4 光放大器
　　4.4.1 作用
　　4.4.2 分类
　　4.4.3 工作波段
　　4.4.4 掺铒光纤放大器
　　4.4.5 拉曼光纤放大器
　4.5 色散补偿器
　　4.5.1 色散补偿
　　4.5.2 色散补偿光纤
　　4.5.3 啁啾光栅色散补偿模块
　　4.5.4 色散补偿器性能比较
　4.6 偏振模色散补偿器
　　4.6.1 补偿意义
　　4.6.2 补偿方法
　4.7 光电检测器
　　4.7.1 作用
　　4.7.2 性能
　　4.7.3 常用的光电检测器
　　4.7.4 pin光电二极管
　　4.7.5 雪崩光电二极管
　4.8 光分插复用器
　　4.8.1 作用
　　4.8.2 工作原理
　4.9 光开关
　　4.9.1 作用
　　4.9.2 工作原理
　4.10 光交叉连接器
　　4.10.1 作用
　　4.10.2 工作原理和结构类型
　　小结
　　习题
第5章 光纤传输系统
　5.1 光纤通信系统
　　5.1.1 通信系统
　　5.1.2 数字光纤通信系统
　5.2 同步数字体系传输系统
　　5.2.1 基本概念和特点
　　5.2.2 sdh速率与帧结构
　　5.2.3 复用与映射
　　5.2.4 基本复用单元
　　5.2.5 映射、复用结构
　　5.2.6 虚容器级联
　　5.2.7 同步复用
　　5.2.8 sdh组网
　　5.2.9 sdh保护与恢复
　　5.2.10 sdh光接口分类与参数规范
　　5.2.11 sdh传输系统设计
　　5.2.12 应用实例
　5.3 波分复用传输系统
　　5.3.1 产生与发展
　　5.3.2 复用原理
　　5.3.3 关键技术
　　5.3.4 技术标准
　　5.3.5 系统分类
　　5.3.6 系统设备
　　5.3.7 光层保护技术
　　5.3.8 dwdm系统设计
　　5.3.9 应用实例
　5.4 光时分复用系统
　　5.4.1 产生
　　5.4.2 复用原理
　　5.4.3 系统组成
　　5.4.4 关键技术
　　5.4.5 系统特点
　　5.4.6 应用实例
　　小结
　　习题
第6章 光网络
　6.1 光网络分类与功能
　　6.1.1 分类
　　6.1.2 功能
　6.2 城域光网络
　　6.2.1 特点
　　6.2.2 技术选择
　　6.2.3 分层模型
　　6.2.4 疏波分复用技术
　　6.2.5 多业务传送平台
　6.3 接入光网络
　　6.3.1 定义
　　6.3.2 作用
　　6.3.3 技术分类
　　6.3.4 功能模型
　　6.3.5 支持业务种类
　　6.3.6 有源光网络
　　6.3.7 无源光网络
　　6.3.8 下一代无源光网络
　6.4 光传送网
　　6.4.1 产生
　　6.4.2 概念
　　6.4.3 体系结构
　　6.4.4 帧结构
　　6.4.5 复用／映射
　　6.4.6 应用实例
　6.5 分组传送网
　　6.5.1 产生
　　6.5.2 概念
　　6.5.3 传输技术
　　6.5.4 特点
　　6.5.5 关键技术
　　6.5.6 业务仿真技术
　　6.5.7 应用实例
　6.6 自动交换光网络
　　6.6.1 产生
　　6.6.2 特点
　　6.6.3 体系结构
　　6.6.4 控制平面功能
　　6.6.5 信令网
　　6.6.6 3种连接方式
　　6.6.7 ason网络实现原理
　　6.6.8 关键技术
　　6.6.9 ason设备
　　6.6.10 应用实例
　　小结
　　习题
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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信息技术时代的光之脉搏——深入探索光纤通信的奥秘 在信息爆炸、数据洪流的时代，光纤通信以其卓越的传输速度、巨大的带宽和抗干扰能力，成为了支撑现代社会信息高速公路的关键技术。从互联网的万物互联，到高清视频的流畅播放，再到5G、6G通信的飞速发展，这一切的背后，都跳动着光纤通信技术的心脏。本书将带领读者深入光纤通信的迷人世界，揭示隐藏在细微光纤中的强大能量，以及驱动这一切运转的精巧原理。 一、 光的奇幻之旅：光在介质中的传播之道 光纤通信的核心在于利用光信号在光纤介质中进行信息传输。要理解这一过程，首先需要回溯至光的本质。光，作为一种电磁波，拥有速度快、频率高的特点。在信息传输中，我们并非直接传输光本身，而是通过调制技术，将需要传输的信息（如语音、图像、数据）编码成不同特征的光信号。这些编码的光信号，随后被注入到特制的光纤之中。 光纤，作为信息传输的“高速公路”，其结构设计精妙绝伦。它通常由一个高折射率的纤芯和一个低折射率的包层组成。这种折射率的差异，是实现光信号在光纤中有效传输的关键。当我们把光信号注入纤芯时，它并不会直线前进，而是遵循一种被称为“全内反射”的物理原理。当光线从光密介质（纤芯）射向光疏介质（包层）时，如果入射角大于某个临界角，光线就会被完全反射回纤芯，而不会泄露到包层中。就好比在室内，我们向墙壁投掷一个小球，只要角度合适，小球就会在墙壁之间不断弹射，从而沿着既定的路径前进。光纤正是利用了这一原理，引导着光信号在纤芯内部不断反射，穿越长距离，将信息精准地传递到目的地。 当然，光在传播过程中并非完美无损。会存在一些衰减，即光信号强度的减弱。这种衰减可能由多种因素引起，例如光纤材料的吸收、散射以及连接器和熔接点的不完美。为了克服衰减，保证信号的质量，光纤通信系统会引入“光放大器”，它能够有效地将衰减的光信号放大，使其恢复到足够的强度，继续传输。 二、 编码的艺术：信息如何“变身”为光信号 将我们日常接触到的信息，如声音、文字、图像，转化为可用于光纤传输的光信号，是一个充满智慧的编码过程。这涉及到数字信号处理和调制解调技术。 首先，模拟信息（如语音）需要被数字化。这通常通过采样和量化来实现。采样是将连续的模拟信号在时间上离散化，量化则是将采样后的信号幅度值进行离散化。通过编码，这些离散的数值就被转换成二进制的0和1序列。 接下来，就是将这些二进制的0和1序列“翻译”成光信号的编码。这通常通过几种主要的调制方式来实现，例如： 强度调制 (Intensity Modulation, IM): 这是最简单也是最常见的方式。通过控制光源（如LED或激光二极管）的发光强度来代表0和1。例如，发光代表1，不发光代表0，或者不同强度的光代表不同的数值。 相位调制 (Phase Modulation, PM): 通过改变光波的相位来编码信息。相位的微小变化能够携带大量信息，这种方式通常具有更好的抗噪声性能。 频率调制 (Frequency Modulation, FM): 通过改变光波的频率来编码信息。与FM广播类似，不同频率的光波代表不同的信息。 幅度调制 (Amplitude Modulation, AM): 通过改变光波的幅度来编码信息。 随着通信需求的不断提升，更先进的调制技术应运而生，例如正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)。OFDM技术可以将一个高速数据流分成多个低速数据流，并在多个正交的子载波上并行传输。这大大提高了频谱利用率，增强了系统抵抗频率选择性衰落的能力，是现代高速光通信（如400GbE、800GbE）的关键技术之一。 在接收端，这些经过编码的光信号需要被“翻译”回来，还原成原始的信息。这个过程被称为解调 (Demodulation)。解调器会根据接收到的光信号特征（如强度、相位、频率），将其还原成二进制序列，然后再通过数模转换等技术，还原成可识别的声音、图像等信息。 三、 光纤的种类与特性：为不同需求量身定制 并非所有的光纤都生而平等。根据其纤芯的直径、折射率分布以及应用场景，光纤可以被划分为几种主要的类型，每种类型都拥有独特的特性，以满足不同的通信需求。 1. 单模光纤 (Single-Mode Fiber, SMF): 单模光纤的纤芯直径非常小（通常为9微米），仅允许一束光以基模在光纤中传播。这意味着光信号在传输过程中不会发生模式色散，即不同模式的光传播速度几乎一致，从而有效避免了信号的展宽和失真。因此，单模光纤拥有极低的衰减和极高的传输带宽，是长距离、超高速通信的首选，广泛应用于骨干网、海底光缆等领域。 2. 多模光纤 (Multi-Mode Fiber, MMF): 多模光纤的纤芯直径相对较大（通常为50微米或62.5微米），可以同时传输多束不同模式的光。然而，不同模式的光在光纤中的传播路径和速度不同，这会导致模式色散，即信号在传输过程中会发生展宽，限制了其传输距离和带宽。因此，多模光纤更适合于短距离通信，如数据中心内部、建筑物内部的局域网等。 多模光纤又可以细分为： 阶跃多模光纤 (Step-Index Multi-Mode Fiber): 纤芯的折射率在径向上呈阶梯状变化。 渐变多模光纤 (Graded-Index Multi-Mode Fiber): 纤芯的折射率在径向上呈渐变分布，从中心向边缘逐渐降低。渐变多模光纤能够有效减小模式色散，提供比阶跃多模光纤更好的传输性能。 3. 塑料光纤 (Plastic Optical Fiber, POF): 塑料光纤是一种以聚合物为芯层材料的光纤。其优点是价格低廉、易于安装和维护、耐弯折性好，但传输损耗较大，带宽也有限，主要应用于汽车电子、工业控制、家庭影院等短距离、低速率的通信场景。 选择合适的光纤类型，是构建高效稳定光纤通信系统的基础。 四、 光源与探测器：光信号的“心脏”与“眼睛” 光纤通信系统的有效运行，离不开高性能的光源和光探测器。 光源是产生光信号的设备。在光纤通信中，常用的光源有： 发光二极管 (Light Emitting Diode, LED): LED具有成本低、寿命长、易于驱动等优点，但其发光功率较低，光谱宽度较大，只适合用于低速、短距离的多模光纤通信。 激光二极管 (Laser Diode, LD): 激光二极管能够产生高强度、窄光谱、高方向性的激光束，具有极高的光电转换效率。相比LED，激光二极管的响应速度更快，输出功率更高，光谱宽度更窄，是高速、长距离单模光纤通信的首选光源。不同类型的激光器，如DFB（分布式反馈）激光器和VCSEL（垂直腔面发射激光器），适用于不同的通信需求。 光探测器 (Photodetector) 是接收光信号并将其转换为电信号的关键器件。常用的光探测器有： 光电二极管 (Photodiode, PD): 光电二极管能够利用光电效应将接收到的光信号转换为电信号。常用的有PIN光电二极管和雪崩光电二极管 (Avalanche Photodiode, APD)。APD具有内建的放大作用，能够检测更微弱的光信号，提高了系统的灵敏度。 光电晶体管 (Phototransistor): 结构类似于双极晶体管，其基极电流由光照强度控制。光电晶体管的响应速度不如光电二极管，但其增益较高，可以直接输出较大的电流。 光源和探测器的性能直接影响到光纤通信系统的传输速率、传输距离和误码率。 五、 光通信网络的演进与未来展望 光纤通信技术并非一成不变，它在持续演进，不断突破性能的极限。从最初的低速率模拟通信，到如今万兆乃至更高速率的数字通信，光通信网络经历了翻天覆地的变化。 波分复用技术 (Wavelength Division Multiplexing, WDM): WDM技术允许在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号，大大提高了光纤的传输容量。其发展经历了粗波分复用 (CWDM) 和密集波分复用 (DWDM)。DWDM能够在一个光纤中传输几十甚至上百个波长的光信号，是现代骨干网和城域网提高传输容量的关键技术。 光交换技术 (Optical Switching): 传统的网络节点需要将光信号转换为电信号进行处理和路由，再转换为光信号进行传输，这个过程会带来损耗和延迟。光交换技术则旨在实现光信号在节点之间的直接交换，避免光电转换，从而提高网络效率和降低能耗。 相干光通信 (Coherent Optical Communication): 相干光通信技术通过利用光的相位、偏振等信息来编码数据，并采用高精度的相干接收技术，极大地提高了频谱效率和传输速率，是实现Tbps级别超高速率传输的关键技术。 展望未来，光纤通信技术将继续朝着更高带宽、更长距离、更低能耗、更智能化的方向发展。下一代光网络将支持更灵活的业务需求，例如虚拟现实、增强现实、远程医疗、自动驾驶等对带宽和时延有极高要求的应用。量子通信、人工智能在光网络中的应用等前沿技术，也将为光纤通信的未来描绘出更加激动人心的蓝图。 结语 光纤通信，这条由光组成的“信息高速公路”，已经深刻地改变了我们的生活和工作方式。从微观的光在纤芯中的传播，到宏观的网络架构设计，再到前沿技术的不断突破，每一个环节都凝聚着无数科研人员的智慧和汗水。深入理解光纤通信的技术原理，不仅能帮助我们更好地认识当今信息社会的基础，更能激发我们对未来科技发展的无限遐想。本书旨在为读者构建一个全面、深入的光纤通信技术图景，希望能够点燃您对这个充满活力和潜力的技术领域的探索热情。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对科技发展有着敏锐洞察力的人，我一直关注着推动社会进步的各项关键技术，《光纤通信技术》这本书正是其中之一。尽管我还没有阅读其内容，但从书名本身，我就可以联想到它所要探讨的核心议题：如何利用光来传输信息。这必然涉及到物理学中的光学原理，例如光的波粒二象性，以及光在不同介质中的传播特性。我想，书中应该会详细阐述光纤作为一种传输介质的独特之处，比如它如何能够将光信号限制在纤芯内进行高效传输。我还会去留意书中是否会提及光信号的编码方式，如何将电信号转换成光信号，以及如何再将光信号还原成电信号。同时，我也会关注书中对光纤通信系统性能的评估，比如传输速率、传输距离、误码率等关键指标的讨论。更进一步，我希望这本书能够探讨光纤通信在不同领域的应用，从互联网骨干网到接入网，再到工业自动化和智能制造，光纤通信无处不在。

评分☆☆☆☆☆

最近我正在寻找一些关于下一代通信技术的资料，因为我所从事的行业正面临着前所未有的数据洪流挑战，传统的传输方式已经显得力不从心。我希望能够找到一些能够深入浅出地介绍前沿技术，同时又具备一定理论深度的书籍。《光纤通信技术》这本书的名字恰好引起了我的注意，胡先志和胡佳妮的名字也显得十分专业。我初步翻阅了一下，发现它似乎从基础原理讲起，这对我这样的非专业人士来说非常友好。书中可能会涉及一些光信号的产生、传输、接收的原理，以及光纤的种类、特性等基本概念。我很期待书中能够详细介绍不同类型光纤的优势和劣势，以及它们在不同场景下的应用。比如，单模光纤和多模光纤的区别，以及它们各自适用的传输距离和速率。另外，我还会关注书中关于光传输的损耗和色散等问题的解释，这些都是影响通信质量的关键因素。这本书的定价也比较合理，考虑到其专业性，我认为物有所值。希望这本书能帮助我打开一扇通往更高效、更可靠通信方式的大门。

评分☆☆☆☆☆

我一直对信息科学和通信技术的交叉领域抱有浓厚的兴趣，特别是那些能够彻底改变我们生活方式的技术。《光纤通信技术》这本书，以其直观的书名，让我产生了一种想要深入探索的冲动。虽然我尚未开始阅读，但我可以想象书中会涉及大量关于光学的基本原理，例如光的衍射、干涉、折射等现象是如何被应用在光纤通信中的。我特别希望能了解到，在微观层面，光是如何被编码、调制，然后通过光纤进行长距离传输的。书中或许还会详细介绍各种光纤器件，比如光源（激光器、LED）、探测器（光电二极管）、调制器、放大器等等，以及它们在整个通信系统中的作用。我猜想，这本书应该会涵盖光通信系统架构的介绍，包括从发送端到接收端的整个流程，以及其中的关键技术挑战。例如，如何保证信号的完整性和稳定性，如何克服传输过程中的衰减和噪声。这种对底层技术原理的刨根问底，是我非常期待的。

评分☆☆☆☆☆

收到一本新书，名字叫《光纤通信技术》，作者是胡先志和胡佳妮。这本书的封面设计很简洁，没有太多花哨的装饰，但整体感觉很专业，传递出一种严谨的学术气息。拿到手里，纸张的质感很好，翻阅起来也比较顺畅，印刷清晰，排版也很规整，这些细节都为阅读体验加分不少。对于我这种对新技术充满好奇的人来说，光纤通信这个主题一直以来都充满了神秘感和吸引力。虽然我不是科班出身，但对信息传输的未来发展趋势有着浓厚的兴趣，而光纤通信无疑是其中最重要的一环。这本书的出版，让我有机会深入了解这个领域，希望能从中获得一些启发和知识。在开始阅读之前，我迫不及待地想翻看目录，了解书中涵盖的章节内容，看看是否能找到我感兴趣的部分。这本书的装帧质量也值得一提，书脊的压痕和封面的触感都给人一种高品质的感觉，这对于一本专业书籍来说，是非常重要的。整体来说，在未开始阅读正文之前，这本书给我的第一印象是非常积极和充满期待的。

评分☆☆☆☆☆

在数字时代飞速发展的今天，对高速、大容量通信的需求呈指数级增长，而光纤通信正是满足这一需求的基石。这本书《光纤通信技术》，由胡先志和胡佳妮著，我拿到它的时候，一种厚重感油然而生，似乎预示着其中蕴含着丰富而深刻的知识。我个人的工作涉及一些与网络部署和维护相关的领域，虽然不是直接的光通信工程师，但对光纤网络的底层原理和技术瓶颈总是充满好奇。我希望这本书能够帮助我理解光纤通信的优势所在，比如它能够传输的数据量远超铜线，且损耗低、抗干扰能力强。我也期待书中能够对光纤的制造工艺、敷设方式、以及常见的故障排除方法有所介绍，这些都是实际工作中可能会遇到的问题。此外，如果书中能够涉及一些光纤通信网络的发展历史和未来趋势，例如5G、6G时代对光纤网络提出的新要求，以及光通信与人工智能、云计算等新兴技术的结合，那就更完美了。