光縴通信係統第2版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李履信，瀋建華 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光縴係統
• 通信工程
• 光通信
• 網絡技術
• 信息技術
• 電子工程
• 第二版
• 教材
• 通信原理

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111122937

商品編碼：29692852906

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：光縴通信係統第2版

定價：36.00元

作者：李履信,瀋建華

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787111122937

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書緊密結閤光通信的發展，全麵係統地介紹瞭光縴通信係統的構成以及下一代光網絡的關鍵技術。全書共分為12章，包括：光縴光纜的結構和類型；光縴的傳輸理論和傳輸特性；光路無源器件；光源和光發關機、光檢測和光接收機的原理；同步數字體係（SDH）；光縴通信係統性能指標；光縴放大器；光波分復用和時分復用技術以及光縴色散補償技術、相乾光通信、光孤子通信、光交換技術等光縴通信新技術；並對光縴通信網（包括光縴接入網、自由空間光通信、自動交換光網絡（ASON）和城域多業務平颱（MSTP）等內容）進行瞭介紹。
　　本書內容深入淺齣、概念清楚，覆蓋麵廣且重點突齣，不僅全麵清晰地對光縴通信係統的構成和各部分的工作原理進行瞭闡述，同時也對光通信中的*技術進行瞭介紹。本書可作為高校電子、通信和信息類專業本科的教學用書，也可作為從事光縴通信工作的科技人員和管理人員的參考用書。

目錄

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齣版說明
前言
章　概述
　1.1　光縴通信的發展概況
　1.2　光縴通信的優點和應用
　　1.2.1　光縴通信的優點
　　1.2.2　光縴通信的應用
　1.3　光縴傳輸係統的組成
　　1.3.1　光縴通信係統原理框圖
　　1.3.2　光縴通信係統的構成
　1.4　習題
第2章　光縴傳輸理論及傳輸特性
　2.1　光縴、光纜的結構和類型
　　2.1.1　光縴結結構
　　2.1.2　光縴型號
　　2.1.3　光縴及其結構
　2.2　電磁波在光縴中傳輸的基本方程
　　2.2.1　麥剋斯韋方程組和波動方程
　　2.2.2　亥姆霍茲方程和波動方程
　　2.2.3　基本波導方程
　　2.2.4　柱麵坐標中的波動方程
　2.3　階躍摺射率光縴模式分析
　　2.3.1　矢量分析法
　　2.3.2　弱導光縴和綫性極化模
　2.4　單模傳輸
2.4.1 截止波長
　　2.4.2　模場直徑
　2.5　射綫光學的理論
　　2.5.1　射綫方程
　　2.5.2　光縴的傳光原理
　2.6　光縴傳輸特性
　　2.6.1　損耗特性
　　2.6.2　色散特性
　　2.6.3　光縴的帶寬和衝激響應
　　2.6.4　光縴中的非綫性效應
　　2.6.5　單模光縴性能指標
　2.7　習題
第3章　光源和光發送機
　3.1　半導體激光器和發光二極管
　　3.1.1　半導體激光器
　　3.1.2　半導體發光二極管
　3.2　光源調製
　　3.2.1　光源的調製方式
　　3.2.2　光源的直接調製原理
　3.3　光發送機
　　3.3.1　光端機結構
　　3.3.2　光發送機
　3.4　習題
第4章　光檢測器和光接收機
　4.1半導體光檢測器件
　　4.1.1　光電二極管的工作原理
　　4.1.2　光電二極管
　　4.1.3　雪崩光電二極管
　4.2　光接收機
　　4.2.1　光接電路
　　4.2.2　輸齣電路
　　4.2.3　其他電路
　4.3　光接收機噪聲分析
　　4.3.1　光接收機的主要噪聲
　　4.3.2　光檢測器的噪聲分析
　　4.3.3　光檢測器－放大器信噪比
　　4.3.4　接收機噪聲
　4.4　光接收機的誤碼率
　　4.5　接收機靈敏度
　　4.5.1　靈敏度定義和錶示方法
　　4.5.2　靈敏度計算
　　4.5.3　影響靈敏度的因素
　4.6　光中繼機
　4.7　習題
第5章　光路無源器件
第6章　同步數字體係
第7章　光波分復用係統
第8章　數字光縴通信係統性能
第9章　光接入網
0章　光放大技術
1章　光縴通信新技術
2章　光聯網技術
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《光縴通信係統（第二版）》是一本深入探討光縴通信技術原理、係統設計與實際應用的權威性著作。本書旨在為讀者構建一個全麵、係統且與時俱進的知識體係，涵蓋瞭從基礎的光學原理到先進的光網絡技術，適閤通信工程、電子工程、信息技術以及相關領域的學生、研究人員和工程師閱讀。 核心內容與結構解析： 本書共分為十七章，緊密圍繞光縴通信係統的各個關鍵環節展開，邏輯清晰，內容翔實。 第一部分：基礎理論與關鍵組件 第一章 導論： 本章首先勾勒齣光縴通信的宏偉藍圖，闡述其在現代信息社會中的核心地位和發展曆程。它將追溯光縴通信從早期概念萌芽到如今高性能、大容量通信網絡的演進軌跡，強調其作為信息高速公路基石的關鍵作用。同時，本章還會對光縴通信係統的基本構成進行初步介紹，為後續章節的深入探討奠定基礎。讀者將瞭解到光通信係統在傳輸速度、帶寬、能耗以及安全性等方麵的獨特優勢，理解其為何能夠深刻地改變我們的生活方式和商業模式。 第二章 光波導理論： 深入理解光在光縴中的傳輸是掌握光縴通信的關鍵。本章將詳盡闡述光波導的電磁理論基礎，包括麥剋斯韋方程組在光縴介質中的應用。讀者將學習到光縴的主要導光機製——全內反射，並理解其背後的光學原理。此外，本章還會介紹光縴的幾何參數，如縴芯直徑、包層摺射率以及數值孔徑，並分析這些參數如何影響光在光縴中的傳播特性，包括模式的形成與傳播。對於多模光縴和單模光縴的區彆與優勢，本章也會進行深入剖析，為讀者理解不同類型光縴的適用場景打下基礎。 第三章 光縴類型與製造： 光縴的質量直接影響通信係統的性能。本章將全麵介紹目前主流的光縴類型，包括階躍型光縴和漸變型光縴，以及它們在模間色散方麵的差異。對於單模光縴，本章將重點闡述其結構特點以及為何能實現低損耗、大帶寬的傳輸。在此基礎上，本章將深入探討光縴的製造工藝，從原材料的提純到光縴的拉絲過程。我們將詳細介紹氣相外延法（如MCVD、OVD、VAD等）的原理和技術細節，以及如何通過精確控製材料成分和結構來優化光縴的傳輸性能，例如降低損耗和色散。 第四章 光縴損耗： 損耗是限製光信號傳輸距離和功率預算的主要因素。本章將詳細分析光縴中存在的各種損耗機製。吸收損耗，包括本徵吸收和雜質吸收（如OH-吸收），其機理與影響將得到細緻講解。散射損耗，特彆是瑞利散射，它與光波長以及光縴結構的關係將是討論的重點。此外，彎麯損耗（宏觀彎麯和微觀彎麯）的産生原因、影響因素以及抑製方法也將一一闡述。理解這些損耗的來源和特性，對於設計低損耗的光縴鏈路至關重要。 第五章 光縴色散： 色散會導緻光脈衝展寬，限製信息傳輸速率。本章將深入剖析光縴中主要的色散類型。材料色散，由光在不同波長下摺射率的差異引起，其計算方法和對傳輸性能的影響將詳細介紹。波導色散，由光在不同模式下傳播速度的差異引起，尤其是在單模光縴中，波導色散與材料色散的相互作用對總色散起著決定性作用。偏振模色散（PMD），由光縴內外不對稱性導緻，即使在單模光縴中也會存在，並對高速傳輸造成嚴重影響，其産生機理和測量方法也將是本章的重點。 第六章 光源： 光源是光縴通信係統的“心髒”。本章將詳細介紹各類半導體光源，包括發光二極管（LED）和激光二極管（LD）。對於LED，我們將闡述其工作原理、光譜特性以及在低速率、短距離通信中的應用。對於LD，我們將重點關注其在光縴通信係統中扮演的關鍵角色，詳細介紹其不同類型（如FP-LD、DFB-LD、VCSEL等）的工作原理、結構特點、性能參數（如輸齣功率、譜寬、調製速率）以及如何選擇適閤不同應用場景的光源。 第七章 光檢測器： 光檢測器負責將接收到的光信號轉換為電信號。本章將全麵介紹各類光電探測器，包括光電二極管（PIN）和雪崩光電二極管（APD）。我們將深入探討其工作原理、量子效率、響應時間、暗電流等關鍵參數，並分析它們對係統靈敏度和信噪比的影響。此外，本章還將討論不同類型光檢測器的性能特點及其在實際係統中的應用選擇。 第八章 光調製器： 調製是實現信息加載的關鍵過程。本章將詳細介紹光調製器的原理和類型。內部調製（直接調製）和外部調製（如電光調製器、聲光調製器）是兩種主要方式。我們將重點講解基於電光效應的調製器，例如馬赫-曾德爾調製器，並分析其調製深度、插入損耗、驅動電壓等參數。對於不同調製格式（如NRZ、RZ、PAM4等），本章將概述其基本原理和在提高傳輸速率方麵的優勢。 第二部分：係統設計與先進技術 第九章 光放大器： 為瞭剋服光縴損耗，光放大器在長距離傳輸中不可或缺。本章將重點介紹摻鉺光縴放大器（EDFA）的工作原理、增益特性、噪聲係數以及其在光通信係統中的重要作用。我們將深入解析EDFA的泵浦機製、放大過程和性能指標。此外，本章還會簡要介紹其他類型的光放大器，如半導體光放大器（SOA），並討論它們各自的優缺點和適用範圍。 第十章 光網絡組件： 除瞭核心的光縴和光電器件，光網絡還需要一係列關鍵的無源和有源組件。本章將詳細介紹光耦閤器、光分路器、光開關、光隔離器、光環形器等無源器件的原理和應用。對於有源組件，我們將重點討論光分插復用器（OADM）和光交叉連接器（OXC）的功能和作用，它們是構建靈活、可重構光網絡的基礎。 第十一章 數字光通信係統： 本章將把前述的光學和電子組件整閤成一個完整的數字光通信係統。我們將分析係統的整體架構，包括信號的産生、編碼、調製、傳輸、放大、解調、解碼以及誤碼分析。我們將詳細講解係統中的關鍵性能指標，如比特誤率（BER）、信噪比（SNR）、接收靈敏度等，並討論如何通過係統設計優化這些指標。 第十二章 速率提高技術： 隨著信息需求的爆炸式增長，提高光通信係統的傳輸速率至關重要。本章將聚焦於實現更高速率的關鍵技術。碼分復用（CDM）和多路復用技術（如波分復用WDM）是提高信道利用率的重要手段。先進的調製格式，如正交幅度調製（QAM）和脈衝幅度調製（PAM4），它們如何通過增加每個符號攜帶的信息量來提升速率，將是本章討論的重點。同時，本章還會探討先進的編碼技術，如前嚮糾錯（FEC），它們如何通過引入冗餘信息來提高係統的魯棒性，從而支持更高的速率和更低的誤碼率。 第十三章 速率和容量的局限性： 盡管技術在不斷進步，光縴通信係統仍然麵臨速率和容量的物理極限。本章將深入探討這些限製因素，包括香農極限，它揭示瞭信道容量與帶寬和信噪比之間的根本關係。我們將分析光縴自身的非綫性效應（如剋爾效應、受激拉曼散射、受激布裏淵散射）如何在高功率傳輸下引入損傷，限製係統性能。此外，電子器件的帶寬限製以及信號處理的復雜性也是製約速率提升的重要因素。 第十四章 相乾光通信： 相乾光通信是當前光通信領域的研究熱點和重要發展方嚮。本章將詳細介紹相乾光通信的基本原理，包括利用光載波的振幅、相位和偏振信息來承載數據，從而顯著提高頻譜效率。我們將講解相乾檢測的基本概念，以及如何利用本地振蕩器（LO）來實現高靈敏度和高選擇性的信號接收。本章還將深入探討相乾光通信係統中麵臨的挑戰，如載波相位噪聲、偏振模色散（PMD）以及頻率和相位同步問題，並介紹相應的解決方案，包括先進的數字信號處理（DSP）技術。 第十五章 光網絡的性能評估： 構建高效可靠的光網絡需要對其性能進行科學評估。本章將介紹多種評估光網絡性能的關鍵指標和方法。誤碼率（BER）作為衡量係統數據傳輸質量的核心指標，其測量和計算方法將得到闡述。信噪比（SNR）和接收靈敏度對於評估係統接收端的性能至關重要。此外，本章還將討論網絡延遲、抖動、網絡可用性以及網絡的可擴展性等更宏觀的性能指標，為讀者提供一個全麵的性能評估框架。 第十六章 光網絡的管理與保護： 隨著光網絡規模的不斷擴大，有效的管理和可靠的保護機製變得尤為重要。本章將深入探討光網絡管理係統（NMS）的功能和架構，包括監控、配置、故障檢測和恢復等。對於網絡保護，我們將介紹冗餘設計、備用鏈路切換等多種保護策略，以確保在發生故障時能夠快速恢復通信。本章還將討論光網絡的可視化管理和自動化運維等前沿技術。 第十七章 光通信的未來趨勢： 本章將放眼未來，展望光通信技術的發展方嚮。我們將討論下一代光網絡架構，如軟件定義網絡（SDN）在光網絡中的應用，以及如何實現更靈活、更智能的網絡控製。下一代光傳輸技術，如更高階的調製格式、更寬的頻譜利用以及新型光器件的研究進展，也將是討論的重點。此外，本書還將探討光通信在新興領域的應用，例如數據中心互連、5G/6G通信、量子通信以及人工智能與光通信的融閤。 本書的特點： 係統性強： 內容覆蓋光縴通信的各個方麵，從基礎理論到前沿技術，形成瞭一個完整的知識體係。 理論與實踐結閤： 深入闡述理論原理的同時，也關注實際係統設計中的工程問題和解決方案。 與時俱進： 涵蓋瞭最新的技術發展和研究動態，為讀者提供瞭前瞻性的視角。 圖文並茂： 大量圖錶、示意圖和實例分析，幫助讀者更好地理解抽象概念。 語言嚴謹，邏輯清晰： 專業的術語使用準確，章節之間的過渡自然流暢。 本書的目標讀者： 高等院校通信工程、電子工程、信息技術等專業的本科生和研究生。 從事通信係統研發、設計、測試和維護的工程師。 對光縴通信技術感興趣的研究人員和技術愛好者。 通過對《光縴通信係統（第二版）》的學習，讀者將能夠深刻理解光縴通信的奧秘，掌握其核心技術，並能夠獨立進行光通信係統的設計與分析，為應對未來信息通信領域不斷增長的挑戰奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計非常流暢，不同於一些教材那種生硬的章節堆砌，它更像是一條被精心規劃的傳輸鏈路，邏輯清晰，層層遞進。我注意到，作者在處理數學推導時，特彆注重物理意義的闡述，這大大降低瞭學習的門檻。比如，在解釋非綫性剋爾效應時，復雜的非綫性薛定諤方程的推導過程被拆解得非常細緻，每一個參數的變化都對應著光縴中某種具體物理現象的改變，讓你清楚地明白，每一個數學符號背後都承載著實際的物理意義，而不是憑空齣現的變量。這種處理方式極大地增強瞭讀者的直覺判斷能力。此外，本書的附錄部分也做得非常齣色，包含瞭大量常用參數和關鍵公式的速查錶，這在我做快速設計計算或者復核設計方案時，提供瞭極大的便利，省去瞭反復翻閱主體的麻煩。整體而言，這本書給我最大的感受是“平衡”——在嚴謹的理論深度和實用的工程應用之間，找到瞭一個近乎完美的平衡點，使得讀者既能滿足對知識的求知欲，又能立即將所學付諸實踐。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書時，主要是衝著它在“城域網和接入網”部分內容的詳盡程度去的，因為這正是我目前工作領域的核心痛點。市麵上很多光通信書籍都把重點放在瞭長途乾綫網絡，對FTTx等接入網的挑戰描述略顯不足。然而，這本書對PON（無源光網絡）技術，特彆是GPON到XG-PON的演進過程中所遇到的功率預算分配、突發業務調度以及OLT/ONU側的同步機製等問題，進行瞭細緻入微的探討。作者用大量的案例分析展示瞭在實際部署環境中，光縴衰減、彎麯損耗、連接器損耗等實際因素如何動態地影響係統的性能指標，並提供瞭具體的優化策略。這種源自一綫實踐的經驗總結，是任何純理論書籍都無法比擬的。閱讀過程中，我甚至能想象到作者當年在網絡現場調試時的情景，這種“帶著故事去講技術”的敘事方式，讓閱讀過程充滿瞭沉浸感和啓發性，使我對光接入網的係統設計有瞭更全麵、更接地氣的認知和把握。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的實戰價值遠超齣瞭我最初的預期，它更像是一本係統集成商的“操作手冊”，而不是純粹的理論教科書。我特彆欣賞作者在論述完原理之後，會緊接著給齣當前主流商用係統中是如何應對這些挑戰的具體方案。例如，在討論到超高速率傳輸對相乾檢測技術的要求時，書中不僅詳細解析瞭數字信號處理（DSP）在補償路徑損耗和補償非綫性效應中的核心算法，還配有一些實際的係統框圖，這對於正在從事光網絡優化和維護的工程師來說，簡直是救命稻草。我記得有一次我們遇到一個非常棘手的偏振模色散（PMD）問題，翻閱這本書的專門章節後，書中對各種補償技術——從被動補償到更先進的主動補償技術——的優缺點對比分析，直接點明瞭我們現場測試的優化方嚮。它的語言風格非常務實，從不故作高深，而是用一種“工程師對工程師”的口吻來交流，使得那些原本聽起來高不可攀的物理層細節，一下子變得可以觸摸、可以量化，讓人感覺自己手中掌握的不再是理論，而是解決實際問題的工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大震撼在於它對於“係統優化”的深度剖析，它不僅僅是在介紹“有什麼”，更是在探討“為什麼是這樣，以及如何變得更好”。閱讀體驗中，我發現它在處理光傳輸的“瓶頸”問題上展現齣瞭一種近乎偏執的細緻。比如，關於光縴放大器（如EDFA和Raman放大器）的噪聲特性和增益平坦化，書中沒有停留在教科書式的描述上，而是深入到瞭不同工作狀態下噪聲係數的微小變化如何纍積並最終影響整個鏈路的誤碼率（BER）裕度。更精彩的是，它還涉及瞭麵嚮未來的空分復用（SDM）技術的一些前瞻性討論，雖然SDM在商業化上仍有很長的路要走，但書中對多芯光縴和少模光縴的模式耦閤問題的分析，已經非常深入和前沿瞭，這使得這本書的“保質期”大大延長。我感覺，這本書不僅僅是總結瞭過去幾十年的成就，更是在為未來十年的技術路綫圖打下瞭堅實的理論基礎，尤其適閤那些希望站在技術前沿做研發規劃的專業人士閱讀和參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當沉穩大氣，深邃的藍色調很容易讓人聯想到光縴傳輸過程中的那種深遠和廣闊，特彆是那幾條若隱若現的光路綫條，仿佛在無聲地訴說著信息穿越漫長距離的奧秘。我是在一個朋友的強烈推薦下接觸到這個版本的，坦白說，最初我對“第2版”這個字眼抱有一些既期待又擔憂的心情——期待它能更新技術前沿，又怕它會陷入過於晦澀的數學推導中，讓一個工程背景的學習者望而卻步。初翻目錄時，感覺它在基礎理論的闡述上保持瞭極高的嚴謹性，從麥剋斯韋方程組的引入到光縴的模式理論，每一個章節都像是在搭建一座精密的知識階梯，步步為營，讓人不得不放慢閱讀速度，細細品味。它沒有急於展示那些炫目的最新應用，而是花瞭大篇幅去夯實那些“內功”，比如色散管理和非綫性效應的機理分析，這對於真正想深入理解係統瓶頸所在的人來說，簡直是如獲至寶。這本書的排版也十分友好，圖錶的清晰度和信息密度拿捏得恰到好處，即便是復雜的傅裏葉變換和波導方程，配上恰當的插圖，也能讓人豁然開朗，而不是一頭霧水地陷入公式的迷宮。