光纖通信系統與網絡(第4版)（簡體書）

本書系統介紹了現代光纖通信系統與網絡的基本結構、概念、原理、性能指標和關鍵技術，主要內容包括典型光纖通信系統的原理、光纖傳輸原理及傳輸特性、光纖通信基本器件工作原理及性能指標、光纖通信系統及設計等。同時根據光纖通信網絡的最新進展，配合“全光網、全IP化”大趨勢，介紹了SDH/MSTP光同步網絡、WDM/OTN光傳送網絡、PTN分組傳送網絡、城域與接入光網絡、現代光通信系統及全光網等原理及實用技術。全書注重理論與實踐、設計與工程的結合，精選了一些當前最新的實例進行分析，並且以形象直觀的圖表形式來配合文字敘述，有助於讀者學習。為了配合教學和學習，每章都精選一定數量的習題。本書可作為各高等院校工科通信與信息工程類專業課教材，也可供科研和工程技術人員參考。

第1章 光纖通信概論 (1)
1.1 光纖通信系統發展現狀 (1)
1.1.1 光纖通信特點及發展簡史 (1)
1.1.2 光纖通信系統及發展現狀 (4)
1.2 光纖通信網絡發展現狀 (6)
1.2.1 通信網概念 (6)
1.2.2 光纖通信網絡模型 (7)
1.2.3 光纖通信網絡現狀 (8)
1.3 光纖通信發展與演變趨勢 (10)
1.3.1 光纖、光纜發展與演變趨勢 (10)
1.3.2 光纖通信系統發展與演變趨勢 (11)
1.3.3 光纖通信網絡發展與演變趨勢 (11)
1.4 現代光通信技術特點與進展 (13)
1.4.1 相干光通信技術特點與進展 (13)
1.4.2 光孤子通信技術特點與進展 (14)
1.4.3 光時分複用通信技術特點與進展 (14)
1.4.4 光碼分複用通信技術特點與進展 (16)
1.4.5 光量子通信特點與進展 (16)
1.4.6 自由空間光通信技術特點與進展 (17)
習題1 (18)
第2章 光纖傳輸原理及傳輸特性 (19)
2.1 光纖和光纜的結構及類型 (19)
2.1.1 光纖結構及類型 (19)
2.1.2 光纜結構及類型 (22)
2.1.3 光纜型號、規格及特性 (26)
2.2 光纖傳輸原理分析 (28)
2.2.1 射線理論分析光纖的傳輸原理 (28)
2.2.2 波動理論分析光纖的傳輸原理 (31)
2.3 光纖的結構參數 (37)
2.3.1 幾何參數 (37)
2.3.2 數值孔徑 (38)
2.3.3 模場直徑 (38)
2.3.4 截止波長 (38)
2.4 光纖的傳輸特性 (39)
2.4.1 損耗特性 (39)
2.4.2 色散特性 (42)
2.4.3 光纖雙折射及偏振特性 (46)
2.4.4 光纖非線性效應 (47)
習題2 (50)
第3章 光纖通信基本器件 (52)
3.1 光源器件 (52)
3.1.1 半導體激光器的結構及原理 (52)
3.1.2 分佈反饋式和可調諧式半導體激光器 (58)
3.1.3 半導體激光器的主要特性 (61)
3.1.4 半導體發光二極管(LED) (65)
3.1.5 半導體發光二極管的主要特性 (65)
3.2 光檢測器件 (66)
3.2.1 PD光電二極管 (66)
3.2.2 PIN光電二極管 (67)
3.2.3 APD雪崩光電二極管 (68)
3.2.4 光電二極管的主要特性 (68)
3.3 光纖放大器 (71)
3.3.1 EDFA的結構及原理 (71)
3.3.2 EDFA的主要特性 (73)
3.4 光纖連接器 (75)
3.4.1 光纖連接器的結構與種類 (75)
3.4.2 光纖連接器的主要性能指標 (76)
3.5 光分路耦合器和波分複用器 (77)
3.5.1 光分路耦合器 (77)
3.5.2 波分複用器 (79)
3.6 光隔離器與光環行器 (84)
3.6.1 光隔離器 (84)
3.6.2 光環行器 (85)
3.7 光衰減器和光開關 (86)
3.7.1 光衰減器 (86)
3.7.2 光開關 (87)
3.8 偏振控制器 (88)
習題3 (89)

第4章 光纖通信系統及設計 (90)
4.1 兩種數字傳輸體制 (90)
4.1.1 准同步數字傳輸體制(PDH) (90)
4.1.2 同步數字傳輸體制(SDH) (91)
4.2 光發射機 (91)
4.2.1 光源調製 (91)
4.2.2 光發射機的結構及原理 (94)
4.2.3 光發射機的主要技術指標 (100)
4.3 光接收機 (100)
4.3.1 光接收機的結構及原理 (100)
4.3.2 光接收機的噪聲分析 (103)
4.3.3 光接收機的主要技術指標 (106)
4.4 光中繼器 (108)
4.5 光模塊 (108)
4.5.1 光模塊常用種類 (108)
4.5.2 光模塊功能及組成原理 (108)
4.5.3 光收發模塊型號及參數 (109)
4.6 系統的性能指標 (110)
4.6.1 誤碼性能 (110)
4.6.2 抖動和滑動性能 (112)
4.6.3 可靠性 (114)
4.7 光纖通信系統的設計 (115)
4.7.1 系統總體設計考慮 (115)
4.7.2 系統中繼距離設計預算 (116)
習題4 (120)
第5章 SDH/MSTP光同步網絡 (122)
5.1 SDH的基本概念 (122)
5.1.1 光傳輸網絡發展與演變 (122)
5.1.2 基本概念與幀結構 (123)
5.1.3 SDH的複用映射結構 (125)
5.2 SDH的基本網絡單元設備 (126)
5.2.1 終端複用器(TM)和分插複用器(ADM) (127)
5.2.2 再生中繼器(REG) (128)
5.2.3 數字交叉連接器(DXC) (128)
5.3 SDH傳送網 (128)
5.3.1 傳送網分層與分割 (128)
5.3.2 SDH網絡結構 (130)
5.3.3 SDH自愈環網原理 (131)
5.3.4 SDH網絡管理 (133)
5.4 基於SDH的MSTP (134)
5.4.1 MSTP的概念 (134)
5.4.2 MSTP的功能塊模型及實現 (135)
5.4.3 MSTP技術應用 (139)
習題5 (140)
第6章 DWDM/OTN光傳送網絡 (141)
6.1 DWDM的基本概念 (141)
6.1.1 波分複用定義及在傳輸網中的位置 (141)
6.1.2 DWDM系統模型 (143)
6.1.3 實用DWDM系統的構成 (144)
6.2 DWDM的基本網絡單元設備 (146)
6.2.1 光終端複用設備(OTM) (146)
6.2.2 光線路放大設備(OLA) (152)
6.2.3 光分插複用設備(OADM) (153)
6.2.4 光交叉連接設備(OXC) (154)
6.3 DWDM網絡結構與保護 (155)
6.3.1 DWDM網絡結構 (155)
6.3.2 DWDM自愈環網原理 (156)
6.3.3 DWDM網絡管理 (158)
6.3.4 DWDM光網絡在長途幹線的應用 (160)
6.4 OTN光傳送網 (161)
6.4.1 基本概念與分層結構 (161)
6.4.2 OTN的幀結構與開銷 (165)
6.4.3 OTN的複用映射結構 (167)
6.5 OTN的基本網元和組網保護 (170)
6.5.1 OTN新增網元 (170)
6.5.2 OTN組網保護 (172)
習題6 (173)
第7章 PTN分組傳送網絡 (175)
7.1 PTN的基本概念 (175)
7.1.1 PTN的基本概念及特點 (175)
7.1.2 PTN的標準 (177)
7.1.3 PTN與MSTP、以太網和IP/MPLS的性能比較 (177)
7.2 PTN網絡體系結構 (179)
7.2.1 PTN的分層結構 (179)
7.2.2 PTN的功能平面 (180)
7.3 PTN網元結構 (181)
7.3.1 PTN網元分類 (181)
7.3.2 PTN網元的功能結構 (182)
7.3.3 PTN的業務承載與數據轉發 (183)
7.4 PTN組網應用及保護機制 (184)
7.4.1 PTN組網應用 (185)
7.4.2 PTN網絡保護機制 (187)
習題7 (189)
第8章 城域與接入光網絡 (190)
8.1 城域光網絡 (190)
8.1.1 城域光網絡的結構 (190)
8.1.2 城域光網絡的特點 (191)
8.2 光互聯網絡 (192)
8.2.1 光互聯網的概念 (192)
8.2.2 光互聯網的體系結構 (194)
8.3 接入光網絡 (195)
8.3.1 光纖接入網的界定 (195)
8.3.2 光纖接入網基本網元設備 (197)
8.3.3 光纖接入網的拓撲結構 (199)
8.4 無源光網絡(PON)接入網 (200)
8.4.1 PON的技術種類 (200)
8.4.2 APON、GPON、EPON接入技術比較 (202)
8.5 EPON系統結構及原理 (203)
8.5.1 EPON系統結構 (203)
8.5.2 EPON系統的工作原理 (204)
8.5.3 EPON幀結構 (205)
8.5.4 EPON關鍵技術 (207)
8.5.5 EPON 基本網絡單元設備 (208)
8.6 光纖接入網的應用 (210)
8.6.1 xPON接入網應用 (210)
8.6.2 TDD+TDM+TDMA的PON的OAN (211)
習題8 (213)
第9章 現代光通信系統 (214)
9.1 相干光通信系統 (214)
9.1.1 相干光通信系統的基本原理 (214)
9.1.2 相干光通信系統的關鍵技術 (216)
9.1.3 相干光通信系統的優點及前景 (216)
9.2 光孤子通信系統 (217)
9.2.1 光孤子通信系統的基本原理 (217)
9.2.2 光孤子通信系統的關鍵技術 (218)
9.2.3 光孤子通信系統的優點及前景 (218)
9.3 自由空間光通信系統 (219)
9.3.1 FSO通信系統的基本原理 (219)
9.3.2 FSO通信系統的關鍵技術 (220)
9.3.3 FSO通信系統的優點及前景 (221)
9.4 光量子通信系統 (221)
9.4.1 光量子通信系統的基本原理 (222)
9.4.2 光量子通信系統的關鍵技術 (223)
9.4.3 光量子通信系統的優點及前景 (225)
習題9 (226)
第10章 現代全光網絡 (227)
10.1 全光網絡概述 (227)
10.1.1 全光網絡的基本概念及特點 (227)
10.1.2 全光網絡中的關鍵技術 (228)
10.1.3 全光網絡的結構 (229)
10.2 智能光網絡(ASON) (230)
10.2.1 ASON的概念及體系結構 (230)
10.2.2 ASON的特點及連接類型 (231)
10.2.3 ASON的結構 (232)
10.3 光分組交換網絡 (233)
10.3.1 光分組交換的概念 (235)
10.3.2 光分組交換技術的原理 (235)
10.3.3 光分組交換網絡的結構 (236)
10.4 光突發交換網絡 (237)
10.4.1 光突發交換的概念 (237)
10.4.2 光突發交換技術的原理 (237)
10.4.3 光突發交換網絡的結構 (238)
習題10 (239)
參考文獻 (240)