光纖通信原理與應用(第3版)（簡體書）

本書共8章，系統地闡述了光纖通信的原理、特性、組成及應用。主要內容包括：光纖的基本結構、傳光原理、特性參數和連接方式；光發送設備和光接收設備的基本組成、實現方式及光模塊；WDM光纖通信系統的實現、光纖數字通信系統的SDH制式；光纖接入網、光纖局域網、光纖城域網、光纖廣域網、三網融合、與光纖互聯網相關的熱門技術；光傳送網和全光網。每章結尾均提供了豐富的習題，便於讀者自學並掌握各章的要點。本書還配有免費電子教學課件。

方志豪，武漢大學電子信息學院教授。研究現代通信理論與技術、網絡互聯、光電器件。主持完成國家自然科學基金項目、企事業委託項目共10余項。在國內外刊物發表論文70餘篇，出版專著1本、教材5本。獲得國家教委科技進步二等獎、武漢大學優秀科技成果一等獎。

第1章 概述1
1．1 光纖通信的基本概念1
1．1．1 光纖通信的定義1
1．1．2 光纖通信發展過程1
1．1．3 光纖通信的優點3
1．2 光纖通信系統的構成及分類4
1．2．1 光纖通信系統的基本構成4
1．2．2 光纖通信系統分類4
1．3 數字話路基礎知識6
1．3．1 語音信號的PCM數字化6
1．3．2 話路的時分複用（TDM）8
1．3．3 數字複接系列10
習題112
第2章 光纖14
2．1 光纖的基本概念14
2．1．1 光纖基本結構14
2．1．2 光纖分類14
2．1．3 光纖製造簡述15
2．1．4 光纜結構及類型16
2．1．5 光纜（光纖）型號命名方法18
2．2 光纖傳光原理22
2．2．1 光的射線理論及光纖傳光分析22
2．2．2 光纖導波模式的粗糙解（射線分析方法）26
2．2．3 光纖導波模式的精確解（電磁場分析方法）30
2．3 光纖特性參數38
2．3．1 數值孔徑38
2．3．2 衰減特性40
2．3．3 截止波長42
2．3．4 帶寬與色散44
2．3．5 模場直徑53
2．4 光纖連接方式54
2．5 光纖在通信領域中的應用56
2．5．1 通信中使用的光纖及光波段劃分56
2．5．2 光纖（光纜）應用概況59
習題261
第3章 光發送設備64
3．1 光端機的基本概念64
3．1．1 光端機的功能64
3．1．2 光端機基本框圖64
3．2 光發送電路66
3．2．1 基本組成和主要性能指標66
3．2．2 激光二極管（LD）67
3．2．3 發光二極管（LED）80
3．2．4 驅動電路82
3．2．5 自動功率控制（APC）電路85
3．2．6 自動溫度控制（ATC）電路87
3．2．7 光源（LD和LED）與光纖的耦合88
3．3 輸入電路90
3．3．1 基本概念90
3．3．2 光纖通信的碼型91
3．3．3 HDB3碼輸入電路102
3．3．4 CMI碼輸入電路110
習題3112
第4章 光接收設備114
4．1 光接收電路114
4．1．1 基本構成和主要性能指標114
4．1．2 光檢測器件（PIN和APD）115
4．1．3 前置放大器118
4．1．4 主放大器119
4．1．5 均衡器122
4．1．6 基線恢復126
4．1．7 幅度判決128
4．1．8 非線性處理131
4．1．9 時鐘提取133
4．1．10 限幅移相134
4．1．11 定時判決136
4．2 輸出電路137
4．2．1 基本概念137
4．2．2 碼型反變換電路137
4．2．3 輸出接口電路140
4．3 光模塊143
4．3．1 基本概念143
4．3．2 光模塊型號命名方法144
習題4147

第5章 波分複用光纖通信系統148
5．1 光纖通信系統新技術簡述148
5．2 波分複用（WDM）技術150
5．2．1 基本概念150
5．2．2 波分複用系統的組成152
5．2．3 光纖耦合型波分複用器件154
5．2．4 角度色散型波分複用器件156
5．2．5 干涉型波分複用器件157
5．2．6 波分複用系統對光纖的新要求159
5．3 光中繼器162
5．3．1 光電轉換型中繼器163
5．3．2 全光型中繼器概述164
5．3．3 摻鉺光纖放大器（EDFA）165
5．3．4 光纖拉曼放大器（FRA）168
5．3．5 光纖布裡淵放大器（FBA）170
5．3．6 半導體光放大器（SOA）171
習題5172
第6章 光纖數字通信系統的傳輸規範174
6．1 光纖數字通信系統的兩種主要傳輸制式174
6．1．1 准同步數字系列（PDH）174
6．1．2 同步數字系列（SDH）176
6．1．3 SDH承載PDH的方式178
6．1．4 SDH承載PDH之應用190
6．1．5 SDH複用及交換的主要設備197
6．1．6 SDH傳送網199
6．2 光纖數字通信系統的基本質量指標200
6．2．1 評價誤碼性能的方法200
6．2．2 數字話路通道的誤碼特性201
6．2．3 基群及其以上速率通道的誤碼特性204
6．2．4 抖動特性208
6．2．5 可靠性209
6．3 光纖數字通信系統的基本設計212
6．3．1 系統設計的一般步驟212
6．3．2 中繼距離估算213
6．3．3 誤碼率估算216
6．4 光纖數字通信系統的測量217
6．4．1 電性能的主要指標測量217
6．4．2 光性能的主要指標測量220
習題6222

第7章 現代光纖網絡224
7．1 光纖通信在現代信息網絡中的重要地位224
7．1．1 現代信息網絡的基本特點224
7．1．2 光纖通信在現代信息網絡中的應用概況225
7．2 光纖接入網227
7．2．1 基本概念227
7．2．2 FTTx接入網229
7．2．3 FTTH的基本拓撲結構231
7．2．4 FTTH 的實現技術：xPON接入技術232
7．2．5 各類PON接入技術的比較243
7．3 光纖局域網244
7．3．1 局域網（LAN）的基本概念244
7．3．2 光纖總線形/星形局域網246
7．3．3 光纖令牌環局域網248
7．3．4 光纖ATM局域網250
7．4 光纖城域網和廣域網252
7．4．1 光纖城域網（MAN）252
7．4．2 基於SDH的多業務傳送平臺（MSTP）253
7．4．3 光纖廣域網（WAN）254
7．5 三網融合257
7．5．1 基本概念257
7．5．2 電信運營商的IPTV258
7．5．3 互聯網公司的OTT TV259
7．5．4 廣電行業的DTV261
7．6 與光纖互聯網相關的熱門技術263
7．6．1 移動通信技術263
7．6．2 物聯網（IoT）技術269
7．6．3 雲計算技術274
習題7277
第8章 未來的全光網絡279
8．1 全光網絡（AON）的基本概念279
8．1．1 通信網發展過程279
8．1．2 全光通信網的基本特點279
8．1．3 全光通信網關鍵技術概述280
8．2 光交叉連接器（OXC）283
8．2．1 光交叉連接器的基本概念283
8．2．2 光交換技術285
8．2．3 波長變換技術289
8．3 光分插複用器（OADM）291
8．3．1 光分插複用器基本概念291
8．3．2 分波/合波器+光開關組合292
8．3．3 多層介質膜濾波器+光開關+光環行器組合293
8．3．4 光纖光柵+光環行器+分波/合波器組合293
8．4 光傳送網（OTN）的基本形式294
8．4．1 光傳送網的分層體系結構295
8．4．2 光層的基本拓撲結構296
8．4．3 光傳送網的應用――IP光網297
8．5 全光網絡的進展300
習題8302
附錄A 英漢對照名詞索引304
參考文獻313