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作者簡介
目次
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光纖通訊是近年來因應人們對於資訊快速流通以及方便擷取的需求，所發展出的新興技術。由於光纖具有線徑細、重量輕、低損耗、頻帶寬、可撓性佳、無電磁感應、無串話等優點，且主要成分石英原料在地球上儲藏量極為豐富且不虞匱乏，更是符合節省能源的未來趨勢。
本書作者有鑒於光纖通訊此一新興技術是現代有志於從事尖端科技者必備的相關知識，編寫本書做為光纖通訊的入門專業書籍，於2005年出版第一版。
鑒於光纖科技給現代人類生活帶來巨大改變，和對通訊技術的劃時代革命性影響，我們的確有必要重新檢視光纖資訊，以期發現更多的啟示和機會，因此，作者整理近十年來的發展與演變，改版為第二版，提供讀者最新穎、最適切的資訊。
隨著光纖科技不斷的演進，如今我們已可隨時隨地無拘無束地暢遊於網絡世界，甚至還能夠利用智慧型手機、iPad等無線設備，瀏覽應用世界各地的訊息；除此之外，光纜還可用於農業與室內照明，以及有效傳導太陽能熱量等用途。
光纖通訊不僅已實現了光纜直接到戶的夢想，更鼓舞了人類掌握文明進步的信心，當然也間接證明了本書當初對光纖通訊科技的種種期望之正確。
本書內容共分為十章，由基本的光纖結構、製造方法和光學原理，到光纖通訊元件、網路測試等，深入淺出的將光纖通訊的基礎原理及應用介紹給讀者，並依照章節內容的特性，設計實習單元。此外，書末整編光纖通訊的各種考試題庫與解析成為本書附錄，可供讀者自我複習或作為參加考試準備之用。
第二版延續第一版的架構，除全面檢視更新外，並因應授課教師的回饋意見，配合教學時數要求，加以精簡並酌增必要內容。
本書作者實務經驗豐富，將多年的經驗與心得融入本書，不僅適宜作為光纖通訊的教科書，亦可提供對光纖有興趣的社會人士參考。
本書作者有鑒於光纖通訊此一新興技術是現代有志於從事尖端科技者必備的相關知識，編寫本書做為光纖通訊的入門專業書籍，於2005年出版第一版。
鑒於光纖科技給現代人類生活帶來巨大改變，和對通訊技術的劃時代革命性影響，我們的確有必要重新檢視光纖資訊，以期發現更多的啟示和機會，因此，作者整理近十年來的發展與演變，改版為第二版，提供讀者最新穎、最適切的資訊。
隨著光纖科技不斷的演進，如今我們已可隨時隨地無拘無束地暢遊於網絡世界，甚至還能夠利用智慧型手機、iPad等無線設備，瀏覽應用世界各地的訊息；除此之外，光纜還可用於農業與室內照明，以及有效傳導太陽能熱量等用途。
光纖通訊不僅已實現了光纜直接到戶的夢想，更鼓舞了人類掌握文明進步的信心，當然也間接證明了本書當初對光纖通訊科技的種種期望之正確。
本書內容共分為十章，由基本的光纖結構、製造方法和光學原理，到光纖通訊元件、網路測試等，深入淺出的將光纖通訊的基礎原理及應用介紹給讀者，並依照章節內容的特性，設計實習單元。此外，書末整編光纖通訊的各種考試題庫與解析成為本書附錄，可供讀者自我複習或作為參加考試準備之用。
第二版延續第一版的架構，除全面檢視更新外，並因應授課教師的回饋意見，配合教學時數要求，加以精簡並酌增必要內容。
本書作者實務經驗豐富，將多年的經驗與心得融入本書，不僅適宜作為光纖通訊的教科書，亦可提供對光纖有興趣的社會人士參考。
作者簡介
張安華 博士
主要學經歷：
美國雙子城 明尼蘇達大學 工程哲學博士
前中科院技監研究員 兼 主要專案計畫主持人
神宇國際機電研發團隊 原始創辦人
主要學經歷：
美國雙子城 明尼蘇達大學 工程哲學博士
前中科院技監研究員 兼 主要專案計畫主持人
神宇國際機電研發團隊 原始創辦人
目次
Chapter 1 光纖通訊簡介
1.1 前言
1.2 光纖通訊的構成要素
1.3 光纖的歷史回顧
1.4 光纖通訊的優點
1.5 光纖通訊的未來展望
Chapter 2 光纖的結構、分類與製造
2.1 光纖的結構與強度
2.2 光纖的分類
2.3 光纖的製造方法
Chapter 3 光學基礎
3.1 光是電磁波
3.2 光速
3.3 光的能量
3.4 光的折射與反射
3.5 透鏡與成像
3.6 繞射與高斯分佈
Chapter 4 光在光纖中的傳輸
4.1 光纖傳輸幾何
4.2 光纖的傳輸特性
4.3 衰減的計算
4.4 光纖的調準(Optical Fiber Alignment)
Chapter 5 光纜
5.1 光纜的結構
5.2 光纜的種類
5.3 光纜的設計
5.4 光纜的規格
Chapter 6 光源與光發射機
6.1 半導體的原理
6.2 光纖系統的光源
6.3 光源的基礎理論
6.4 光源的包裝(Packaging)與冷卻 (Cooling)
6.5 應注意的安全(Safety)事項
6.6 光發射機
6.7 光源與光纖束之接合設計
Chapter 7 檢光器與光接收機
7.1 光電二極管的原理
7.2 光電二極管的特性
7.3 光電二極管的雜訊(Noise)
7.4 檢光的統計觀點
7.5 檢光器的包裝
7.6 檢光器規格
7.7 光接收機
Chapter 8 光纖網路元件
8.1 光耦合器(Couplers)
8.2 光隔離器(Optical Isolators)
8.3 多工器(Multiplexers)
8.4 濾光器(Optical Filters)
8.5 光放大器(Optical Amplifiers)
8.6 光衰減器(Optical Attenuator)
8.7 光接頭(Optical Connectors)
8.8 光開關
Chapter 9 光纖通訊系統檢測
9.1 光纖的測試
9.2 光纖測試的執行
9.3 光功率計與其應用
9.4 光時域反射器與其應用
9.5 檢修光的鏈結(Troubleshooting an Optical Link)
9.6 熔接機(Fusion Splicer)
9.7 拋光機(Polishing Machine)
9.8 檢查用顯微鏡 (Inspection Microscope)
9.9 安裝用工具箱(Installation Kits)
Chapter 10 光纖網路設計
10.1 光纖網路基礎
10.2 光纖網路的未來發展趨勢
10.3 光纖網路設計的基本考量
10.4 需考量的光纖網路系統規格
10.5 功率預算(Power Budget)
10.6 上升時間預算(Rise-Time Budget)
10.7 上升時間預算的進階探討
10.8 光纖網路設計軟體的考量
Appendix 附錄
附錄一 光纖通訊各類考試題庫
附錄二 解答與分析
索引
1.1 前言
1.2 光纖通訊的構成要素
1.3 光纖的歷史回顧
1.4 光纖通訊的優點
1.5 光纖通訊的未來展望
Chapter 2 光纖的結構、分類與製造
2.1 光纖的結構與強度
2.2 光纖的分類
2.3 光纖的製造方法
Chapter 3 光學基礎
3.1 光是電磁波
3.2 光速
3.3 光的能量
3.4 光的折射與反射
3.5 透鏡與成像
3.6 繞射與高斯分佈
Chapter 4 光在光纖中的傳輸
4.1 光纖傳輸幾何
4.2 光纖的傳輸特性
4.3 衰減的計算
4.4 光纖的調準(Optical Fiber Alignment)
Chapter 5 光纜
5.1 光纜的結構
5.2 光纜的種類
5.3 光纜的設計
5.4 光纜的規格
Chapter 6 光源與光發射機
6.1 半導體的原理
6.2 光纖系統的光源
6.3 光源的基礎理論
6.4 光源的包裝(Packaging)與冷卻 (Cooling)
6.5 應注意的安全(Safety)事項
6.6 光發射機
6.7 光源與光纖束之接合設計
Chapter 7 檢光器與光接收機
7.1 光電二極管的原理
7.2 光電二極管的特性
7.3 光電二極管的雜訊(Noise)
7.4 檢光的統計觀點
7.5 檢光器的包裝
7.6 檢光器規格
7.7 光接收機
Chapter 8 光纖網路元件
8.1 光耦合器(Couplers)
8.2 光隔離器(Optical Isolators)
8.3 多工器(Multiplexers)
8.4 濾光器(Optical Filters)
8.5 光放大器(Optical Amplifiers)
8.6 光衰減器(Optical Attenuator)
8.7 光接頭(Optical Connectors)
8.8 光開關
Chapter 9 光纖通訊系統檢測
9.1 光纖的測試
9.2 光纖測試的執行
9.3 光功率計與其應用
9.4 光時域反射器與其應用
9.5 檢修光的鏈結(Troubleshooting an Optical Link)
9.6 熔接機(Fusion Splicer)
9.7 拋光機(Polishing Machine)
9.8 檢查用顯微鏡 (Inspection Microscope)
9.9 安裝用工具箱(Installation Kits)
Chapter 10 光纖網路設計
10.1 光纖網路基礎
10.2 光纖網路的未來發展趨勢
10.3 光纖網路設計的基本考量
10.4 需考量的光纖網路系統規格
10.5 功率預算(Power Budget)
10.6 上升時間預算(Rise-Time Budget)
10.7 上升時間預算的進階探討
10.8 光纖網路設計軟體的考量
Appendix 附錄
附錄一 光纖通訊各類考試題庫
附錄二 解答與分析
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