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袁建国，叶文伟著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121224492

商品编码：29703883791

包装：平装

出版时间：2014-02-01

基本信息

书名:光纤通信新技术

：39.80元

售价：27.1元,便宜12.7元,折扣68

作者:袁建国 ,叶文伟著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2014-02-01

ISBN：9787121224492

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

全书系统地介绍了光纤通信关键技术及国内外关于光通信技术的*科研成果，并总结了作者多年来在光纤通信技术方面的工程实践经验。本书共11 章：光纤通信技术概论新型光纤技术、光纤拉曼放大技术、光纤色散补偿技术、光波长稳定技术、光滤波技术、光功率均衡技术、光纤通信中FEC 编码技术、光纤通信中调制码型技术、光孤子传输技术与光接入网新技术。

目录

作者介绍

袁建国，教授，重庆大学博士毕业，1994.7~2003.1：大唐电信成都光通信分公司（原邮电部第五研究所），2003.2至今：重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室。在光纤通信技术领域有很高的研究水平和丰富的科研经验

文摘

序言

《现代光电子器件原理与应用》 内容简介： 本书深入探讨了现代光电子器件的核心原理、关键技术及其在各个领域的广泛应用。作为光电子学领域的一部力作，它旨在为读者提供一个全面而深刻的认识，从最基础的半导体物理和光学原理出发，逐步展开至各类光电子器件的结构、工作机制、性能表征及前沿发展。本书内容翔实，逻辑清晰，既适合光学、电子工程、物理学等相关专业的高年级本科生和研究生作为教材或参考书，也能够为从事光电子器件研发、生产、应用的工程师和研究人员提供宝贵的理论指导和实践参考。 第一章：光电子学基础 本章首先回顾了光的基本性质，包括光的波动性和粒子性，以及光与物质相互作用的基本概念，如吸收、发射和散射。随后，重点阐述了半导体物理的基础理论，详细介绍了半导体的能带结构、载流子（电子和空穴）的产生、复合机制，以及掺杂对半导体导电特性的影响。这些基础知识是理解后续所有光电子器件工作原理的基石。本章还对pn结的基本特性进行了深入分析，包括其形成、势垒、外延电压下的载流子行为，为理解二极管类光电器件奠定了理论基础。 第二章：半导体发光器件（LEDs） 本章详细介绍了发光二极管（LEDs）的类型、结构、材料选择及其发光机理。从最基础的同质外延pn结LEDs，到异质外延LEDs，再到量子阱LEDs，本书逐一解析了不同结构对发光效率、光谱特性和响应速度的影响。重点讲解了材料选择的重要性，例如GaN基LEDs在可见光照明和显示领域的突破，以及InGaN、AlGaInP等化合物半导体材料在不同波长发光中的作用。此外，本章还讨论了LEDs的光学设计，包括芯片外形、封装结构和出光耦合效率的优化，以及LEDs的驱动电路设计和稳定性分析。 第三章：半导体激光器（LDs） 本章聚焦于半导体激光器（LDs）的设计、工作原理和关键性能。详细阐述了激光产生的受激发射原理，以及半导体材料中电子-空穴复合与光子激发的内在联系。本书深入分析了不同类型的半导体激光器，包括单异质结（SH）激光器、双异质结（DH）激光器、量子阱（QW）激光器、脊形波导（Ridge Waveguide）激光器、分布式反馈（DFB）激光器以及垂直腔面发射激光器（VCSELs）等。对于每种类型，都详细讲解了其结构特点、增益机制、光学谐振腔设计、阈值电流、输出功率、光谱线宽、调制速率等关键参数。本章还探讨了激光器的温度稳定性、寿命以及可靠性问题，并介绍了激光器在光通信、激光打印、医疗美容等领域的广泛应用。 第四章：光电探测器 本章全面介绍了各类光电探测器的基本原理、结构设计、性能参数和应用。从最简单的光电导探测器、光电二极管，到更复杂的雪崩光电二极管（APDs）和光电倍增管（PMTs），本书都进行了详细的讲解。重点分析了不同探测器类型的工作机制，如光生载流子的产生、漂移和收集过程，以及雪崩效应如何提高探测器的灵敏度。本章还深入讨论了探测器的关键性能指标，包括量子效率、响应度、暗电流、噪声等效功率（NEP）、探测度（D）、频率响应和动态范围。此外，本章还介绍了各种探测器在光信号接收、图像传感、生物医学检测等领域的具体应用实例。 第五章：光调制器 本章深入探讨了将电信号转换为光信号的光调制器。本书详细介绍了不同类型的光调制器，包括电光调制器（如铌酸锂调制器）、电致伸缩调制器、声光调制器和电吸收调制器（EAM）。对于每种调制器，都深入分析了其工作原理，例如电光效应、电致伸缩效应等，以及其结构设计、驱动电压、调制深度、插入损耗、消光比和调制带宽等关键性能参数。本章还讨论了调制器的驱动电路设计、偏置控制技术以及如何优化调制器的性能以满足高速光通信系统的需求。 第六章：光电集成与微纳光电子器件 本章将视角从单个器件扩展到光电集成技术和新兴的微纳光电子器件。详细介绍了硅光子学（Silicon Photonics）的概念和发展，以及如何利用成熟的CMOS工艺制造光电子器件，实现光电子芯片的集成。讨论了波导、耦合器、分束器、调制器、探测器等硅基光电子器件的原理和设计。此外，本章还介绍了表面等离子体激元（SPPs）和光子晶体等纳米尺度下的光物理现象，以及基于这些现象开发的微纳光电子器件，例如纳米天线、表面等离子体波导和超材料光学器件，展望了它们在超高速信息处理、超分辨成像等领域的潜在应用。 第七章：光电子器件在现代科技中的应用 本章旨在展现光电技术如何赋能现代社会的方方面面。详细介绍光电子器件在高速光通信网络中的核心作用，包括光信号的产生、传输、接收和处理。此外，还深入探讨了光电子器件在以下领域的创新应用： 显示技术： 从传统的LED显示屏到更先进的Micro-LED和OLED显示技术，解析其背后的光电原理。 照明技术： 探讨LED作为高效、环保照明光源的优势，以及其在智能照明系统中的发展。 传感技术： 介绍光电探测器和新型光传感器在环境监测、工业自动化、安防监控和医疗诊断中的应用。 生物医学： 阐述光动力疗法、光遗传学、荧光成像和生物传感器等基于光电子技术的医疗诊断和治疗方法。 能源技术： 分析光电器件在太阳能电池、光电转换效率提升以及能源管理系统中的重要性。 信息处理与计算： 探讨光电集成在超高速数据处理、光计算和量子计算方面的未来潜力。 通过丰富的实例和深入的分析，本章旨在激发读者对光电子技术在推动科技进步和社会发展中的关键作用的认识。 结论 《现代光电子器件原理与应用》以其系统性的理论讲解、详实的器件分析和广泛的应用前景，为读者提供了一个学习和研究光电子器件的宝贵平台。本书力求在严谨的科学性与清晰的可读性之间取得平衡，帮助读者构建扎实的光电子学知识体系，并能灵活运用所学知识解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

阅读此书的体验，更像是一场精心策划的、循序渐进的“思维训练营”。作者的叙事风格非常克制，却充满了力量感，没有冗余的套话，每一个公式、每一个图表都服务于最终对某个核心概念的阐释。我印象特别深刻的是，作者在讨论光纤色散补偿时，不仅复习了传统的色散补偿光纤（DCF）方法，更花了大量篇幅来阐述全数字化的色散管理方案，特别是如何利用高阶运算能力的DSP芯片来实现对极高阶色散的精确补偿，这直接体现了当前光通信技术的核心竞争力所在——软件定义和实时优化。书中对各种数字滤波器的结构和实现复杂度的分析，非常贴合实际DSP资源受限的工程环境。此外，作者对光电混合网络中的控制平面和管理平面（GMPLS/SDN的融合）的讨论，也展现出对网络运维复杂性的深刻理解。读完后，我感觉自己不仅掌握了光通信的“硬核”技术细节，也对如何构建一个高效、可扩展、易于管理的未来光网络有了清晰的蓝图。这本书确实是技术前沿的集大成者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度实在令人惊叹，它不仅仅停留在理论的阐述上，更着重于将那些前沿的、看似高深的科学概念，用一种极其细腻和贴近实际工程需求的方式呈现出来。我尤其欣赏作者在处理高速光传输系统中的非线性效应时所展现出的那种洞察力。书中对拉曼散射、四波混频等现象的建模和仿真分析，清晰地揭示了它们是如何在实际光纤网络中限制系统性能的瓶颈，并且提供了诸多创新的补偿技术，比如相干检测配合数字信号处理（DSP）的深度应用。那些复杂的数学推导并没有让人感到晦涩难懂，反而像是一步步引导读者进入到光通信系统的“心脏”部位，去理解为什么某些设计是必须的，以及如何通过优化参数来榨取每一比特数据的最大潜力。阅读过程中，我感觉自己仿佛置身于一个顶尖的研发实验室，亲手在调试那些复杂的设备，这种沉浸式的学习体验是其他教材难以比拟的。它真正做到了连接学术研究与工程实践的桥梁作用，对于任何想在下一代光网络领域有所建树的工程师或研究人员来说，这都是一本案头必备的宝典。它对于光网络架构的未来趋势预判也相当到位，值得反复研读。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，坦率地说，充满了一种“挑战自我、突破认知”的快感。它涉及的某些技术领域，比如硅光子集成和空分复用（SDM），在我以往的认知中一直是晦涩难懂的“禁区”。然而，作者处理这些超前技术时，那种拆解复杂系统的耐心和清晰度，彻底颠覆了我的看法。例如，在讨论多模光纤（MMF）中的模间串扰（MIC）问题时，作者不仅详细解释了理论上的耦合机理，还配以直观的仿真图例，展示了如何利用特定的光纤结构设计来抑制这些干扰。这种“化繁为简”的能力，绝非一朝一夕可以练就。更让我感到惊喜的是，书中对光电探测器和激光器的性能指标（如线宽、相位噪声）与系统误码率之间的定量关系进行了深入的数学推导，这对于精确评估系统的边际性能提升空间至关重要。读完这些章节，我不再是满足于“知道有这么个技术”，而是真正开始理解“这个技术是如何工作的，它的物理极限在哪里”。这对于我后续的工作方案制定，提供了极为宝贵的、有深度的技术支撑，极大地拓宽了我的技术视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，尤其体现在它对“未来已来”的那些关键使能技术所做的深度聚焦上。我特别留意了关于超低功耗光通信模块的探讨。在当前数据中心和5G/6G网络对能效比（J/bit）要求日益苛刻的背景下，如何实现低功耗是衡量下一代技术是否能落地的核心标准。书中详细对比了不同调制格式（如QPSK vs 16QAM vs PAM4）在相同传输距离和噪声容忍度下的能耗差异，并分析了先进的器件工艺（如III-V族半导体集成）如何降低电光调制器的驱动电压。这部分内容非常及时且具有前瞻性，它没有停留在对现有成熟产品的描述上，而是深入到材料和器件层面的物理限制与工程优化方向。对我而言，这本书提供了一个绝佳的视角，让我可以从宏观的网络架构设计，下沉到微观的器件物理限制，从而形成一个闭环的、全栈式的技术理解。这种层次的覆盖面和深度，在同类专业书籍中是极其罕见的，它使得读者能够站在更高的维度上去审视技术选择的优劣权衡。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书在内容组织上的逻辑性简直堪称教科书级别的典范，结构严谨到令人称道。它没有采取那种堆砌知识点的传统方式，而是以一个完整的、从基础到尖端、层层递进的知识体系来构建的。初读时，你会发现作者对基础光纤物理特性的回顾非常扎实，为后续引入更复杂的调制格式（如PAM4、DP-QPSK）奠定了坚实的基础。接着，作者巧妙地将重点转向了光网络架构的演进，从传统的波分复用（WDM）系统，深入剖析到超大容量、低延迟的相干光通信系统。特别是关于光网络弹性与可重构性的讨论，书中引入了多种光电混合交换技术的对比分析，让我对未来“按需分配”的网络形态有了更具象的理解。行文风格上，作者的笔触极其冷静、客观，很少有主观臆断，一切论证都有据可循，这对于需要引用或依赖权威参考的专业人士来说，是极大的福音。即便是一些偏向硬件实现的章节，也保持了高度的抽象和原理性，确保了知识的持久价值，而不是被短期技术迭代所淘汰。总而言之，这是一部构建知识框架的力作。