遠程通信中的非綫性光學（影印版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 施奈德（Schenider T.） 著

圖書標籤:

• 非綫性光學
• 遠程通信
• 光通信
• 光學工程
• 影印版
• 通信工程
• 物理學
• 電子工程
• 信息技術
• 光學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030187901

版次：1

商品編碼：10549402

包裝：精裝

叢書名： 國外物理名著係列8

齣版時間：2007-04-01

用紙：膠版紙

頁數：415

字數：510000

正文語種：英文

內容簡介

《遠程通信中的非綫性光學（影印版）》全麵、係統地從物理學的觀點考察瞭非綫性效應，並討論瞭利用非綫性效應提高信號容量的相關問題。更大的帶寬、更密的頻道間隔和更高的信號強度使得非綫性效應在遠程通信係統性能中的作用更加重要。《遠程通信中的非綫性光學（影印版）》包含瞭作者豐富的實踐經驗和實驗結果，分彆討論瞭非綫性效應在信號處理、超快光學開關、波長轉換、非綫性放大以及光學相位中的應用，《遠程通信中的非綫性光學（影印版）》作者——德國電信的施奈德（Thomas Schneider）嚮讀者展現瞭如何利用非綫性效應來增加帶寬以及剋服先前局限的創新想法。《遠程通信中的非綫性光學（影印版）》每章後配有總結和習題，可以作為研究生教材使用。

目錄

1.Introduction
PartⅠ.Fundamentals of Linear and Nonlinear Optics
2.Overveiw of Linear Optical Effects
2.1 The Wave Equation for Linear Media
2.2 Solution fo the Linear Wave Equation
2.3 The Harmonic Oscillator Moder
2.4 Attenuation
2.5 Amplification
2.6 The Refractive Index
2.7 Birefringence
Summary
Exercises
3.Optical Telecommunicaltions
3.1 Fiber Types
3.2 Single Mode Fibers
3.3 Highly Nonlinear and Photonic Fibers
3.4 Modulation
3.5 Optical Transport Technologies
Summary
Exercises
4.Nonlinear Effects
4.1 The Nonlinear Oscillator
4.2 Nonlinear Polarzation
4.3 The Nonlinear Susceptibility
4.4 The Nonlinear Wave Eqution
4.5 Second Order Nonlinear Phenomena
4.6 Thired Orer Nonlinear Phenomena
4.7 The Nonlinear Refractive Index
4.8 Effective Area and Nonlinear Coefficient
4.9 Effective Length
4.10 Phase Matching
4.11 Capacity Limit of Optical Fibers
Summary
Exercises

PartⅡ.Nonlinear Effects in Optical Waveguides
5.The Nonlinear Schrodinger Equation
6.Self-and Cross-Phase Modulation
7.Four-Wave-Mixing（FWM）
8.Intrachannel Nonlinear Effects
9.Solitons
10.Raman Scattering
11.Brillouin Scattering

PartⅢ.Applications of Nonlinear Effects in Telecommunications
12.Optical Signal Processing
13.Nonlinear Lasers and Amplifiers
14.Nonlinear Optical Phase Conjugation
A.Appendices
References
Index

前言/序言

遠程通信中的關鍵技術與前沿探索 本書聚焦於現代遠程通信領域中至關重要的理論基礎、核心技術以及新興的研究方嚮，旨在為相關領域的專業人士、科研人員及高年級學生提供一套係統、深入且具有前瞻性的知識體係。本書內容涵蓋瞭從經典信號傳輸到未來高速光網絡架構的演進，重點探討瞭如何剋服當前通信係統麵臨的物理限製和容量瓶頸。 --- 第一部分：通信係統基礎與性能優化 本部分首先迴顧瞭現代通信係統（包括有綫和無綫）的通用框架，並深入分析瞭限製係統性能的關鍵因素。 第一章：現代通信係統的物理層挑戰 本章詳細闡述瞭信息在傳輸介質中傳播時所遭遇的各種物理效應。重點討論瞭損耗、色散和噪聲對信號完整性的影響。 信道建模與等效電路： 建立適用於不同傳輸介質（如光縴、同軸電纜和自由空間）的數學模型。分析如何利用矩陣方法描述多端口網絡中的信號衰減與相位延遲。 噪聲理論的深化應用： 區分熱噪聲、散粒噪聲和誘發噪聲。詳細分析高頻段和高增益放大器中的噪聲係數（Noise Figure）計算及其對係統底噪的影響。 時域與頻域的相互作用： 闡述傅裏葉變換在分析脈衝展寬（Dispersion）中的核心地位。引入群速度色散（GVD）和高階色散（HOD）的概念，並解析其在長距離傳輸中的纍積效應。 第二章：先進的調製與編碼技術 現代通信的容量提升主要依賴於對頻譜資源的精細化利用。本章深入探討瞭超越傳統幅度、頻率、相位調製的復雜調製格式。 高階QAM與MIMO係統： 詳細介紹正交幅度調製（QAM）的原理，特彆是當階數升高時，星座點間距的減小對信噪比（SNR）的要求。闡述多輸入多輸齣（MIMO）技術在空間復用和空間復用增益上的實現機製，包括預編碼（Precoding）和迫零（ZF）均衡技術。 相乾檢測與偏振復用（PDM）： 相乾接收機是高速光通信的基石。本章解釋瞭相乾檢測如何通過本地振蕩器恢復信號的完整相位信息。PDM技術如何將兩個正交偏振態的光波攜帶的數據流進行疊加復用，從而使頻譜效率翻倍。 前嚮糾錯編碼（FEC）的革新： 探討瞭從維特比譯碼到現代強大的迭代譯碼算法，如低密度奇偶校驗碼（LDPC）和Bose–Chaudhuri–Hocquenghem (BCH) 碼。分析瞭這些編碼方案如何利用更高的編碼增益，在接近香農極限的條件下實現可靠傳輸。 --- 第二部分：光縴通信係統的核心機製 本部分將焦點集中於現代光縴通信網絡，這是當前絕大多數遠程數據傳輸的物理載體。 第三章：光縴傳輸介質的特性與限製 深入剖析不同類型光縴（單模光縴、多模光縴）的特性，以及非綫性效應如何成為限製單信道傳輸速率的終極瓶頸。 光縴的非綫性效應基礎： 詳盡分析自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）和四波混頻（FWM）的機理。解釋這些效應如何導緻頻譜展寬、相位噪聲以及信道間的串擾。 光縴非綫性抑製策略： 介紹應對非綫性影響的工程手段，包括優化光縴的有效麵積 ($A_{ ext{eff}}$)、精確控製色散補償（如使用高色散補償光縴或分布式色散補償）、以及采用具有良好抗非綫性特性的新型光縴結構。 傳輸窗口與波分復用（WDM）： 討論C波段和L波段的工作原理。係統介紹密集波分復用（DWDM）中的通道間隔、通道化、以及光放大器（如摻鉺光縴放大器EDFA）的增益平坦化技術。 第四章：高速光網絡的架構與動態管理 本章探討如何構建能夠動態適應流量需求和網絡拓撲變化的高速光網絡。 光放大與信號再生： 闡述EDFA的工作原理及其噪聲特性。對比傳統光電-電光（O-E-O）再生與純光再生技術的優缺點。 光電混閤交換技術： 介紹波長選擇開關（WSS）和光交叉連接（OXC）設備在構建可重構的光網絡中的作用。探討如何實現波長路由的動態分配和衝突避免。 光電融閤接口與速率匹配： 分析高速電子器件（如矽光子芯片上的調製器和探測器）在光電接口中的集成趨勢。討論如何通過先進的電子信號處理（DSP）來補償光層麵的損傷，實現“光塑性”。 --- 第三部分：前沿探索與未來展望 本部分將目光投嚮下一代通信係統的關鍵技術方嚮，這些技術有望突破當前100G/400G係統的物理極限。 第五章：空分復用與多維傳輸 為瞭指數級提升容量，研究人員正在探索利用光場的其他維度進行信息承載。 軌道角動量（OAM）復用： 詳細介紹螺鏇相位闆産生的OAM光束，及其作為獨立信道的潛力。分析OAM在自由空間和光縴中傳輸的挑戰，特彆是模間耦閤（Mode Coupling）問題的解決思路。 模分復用（MDM）： 探討利用光縴內部的多個橫嚮模式（如LP模式或少模光縴的Higher-Order Modes）承載數據流的技術。重點講解如何設計和實現高效的模式復用器/解復用器，以及如何在接收端通過模式基函數展開或機器學習方法進行模式分離。 空分復用（SDM）的集成： 對比少模光縴（Few-Mode Fiber, FMF）、多芯光縴（Multi-Core Fiber, MCF）的物理結構和性能差異，分析這些SDM技術在超大容量傳輸中的實際應用前景。 第六章：麵嚮人工智能的通信係統優化 人工智能和機器學習正在重塑通信係統的設計、操作和維護方式。 AI驅動的信道估計與均衡： 闡述如何利用深度神經網絡（DNN）替代傳統的迭代算法，實現更快速、更準確的信道均衡，尤其是在處理復雜的非綫性損傷時。 網絡資源動態調度與優化： 介紹強化學習（RL）在動態波長分配、功率控製和流量整形中的應用，以最大化網絡吞吐量和能效。 故障預測與自愈網絡： 探討基於大數據的異常檢測模型，如何提前識彆設備性能下降的趨勢，實現通信網絡的自動化維護和零停機時間運行。 --- 本書總結瞭遠程通信領域中從基礎理論到最前沿技術實現的完整知識鏈條，尤其強調瞭信號處理、光縴物理和網絡架構設計三者間的緊密聯係。通過對最新研究成果的梳理和工程實踐的深度剖析，讀者將能夠全麵掌握構建未來超高速、高可靠性通信係統的關鍵能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度實在令人驚嘆，它仿佛為我打開瞭一個全新的視角去看待光現象。作者在基礎概念的闡述上，邏輯性極強，每一步推導都像是在為我們搭建一座堅固的橋梁，從宏觀現象過渡到微觀機製，銜接得天衣無縫。我尤其欣賞作者對於曆史脈絡的梳理，那些關鍵性實驗和理論突破的引用，讓枯燥的物理定律鮮活瞭起來，明白瞭這些知識是如何一步步被人類發現和完善的。在涉及高階主題時，作者並沒有采用一味堆砌復雜數學模型的方式，而是巧妙地穿插瞭大量的物理圖像和直觀解釋，這極大地降低瞭理解門檻，使我能夠更深層次地把握其精髓，而不是僅僅停留在公式的錶麵。這本書的敘事方式，更像是一位經驗豐富的導師在耳邊細心講解，讓人在求知若渴的同時，又感到被溫柔地引導著前行，實在難能可貴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡直讓人眼前一亮，封麵那種深邃的藍色調，配上燙金的字體，透著一股經典與專業的味道。拿到手裏沉甸甸的感覺，就讓人覺得這不僅僅是一本普通的教材，更像是一件值得收藏的藝術品。紙張的質感非常細膩，印刷清晰，即便是那些復雜的公式和圖錶，也能看得一清二楚，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞。我特彆欣賞齣版社在細節上的用心，比如書脊的處理，既堅固又美觀，即便是經常翻閱也不會輕易散架。這本書的排版布局也做得非常閤理，段落之間的留白恰到好處，使得閱讀的節奏感很強，不會讓人感到局促或信息過載。總體來說，從物理層麵上講，這本書的製作水平完全達到瞭國際一流的水準，為深入學習打下瞭非常好的物質基礎。那種捧著它，感受著紙張和油墨的觸感，就仿佛已經踏入瞭學術殿堂的感覺，是電子書無法替代的體驗。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀體驗的角度來說，這本書的結構安排是極其嚴謹和富有節奏感的。開篇鋪墊紮實，為後續的復雜內容打下瞭堅實的基礎，讀起來沒有絲毫的跳躍感或突兀感。每一個章節的末尾都附帶瞭精心設計的習題，這些習題的難度設置非常巧妙，從基礎概念的檢驗到復雜參數的計算，梯度設計得恰到好處，極大地促進瞭知識的內化。更值得稱贊的是，作者在關鍵定義和結論處使用瞭不同的字體或邊框進行強調，這在很大程度上幫助讀者在復習時快速定位核心信息，省去瞭反復翻閱的麻煩。它不像某些學術著作那樣艱澀難懂，而是通過結構化的設計，將看似浩瀚的知識海洋劃分成瞭若乾個易於徵服的島嶼，讓人在學習過程中充滿瞭持續的成就感和探索的動力，是一本真正做到“教人以漁”的典範之作。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在實驗室工作的研究人員，我發現這本書的實踐指導意義遠超我的預期。它不僅僅停留在理論的象牙塔中，而是將理論知識與實際工程應用緊密結閤起來。書中對特定光學器件的工作原理分析得極其透徹，例如，它詳細剖析瞭不同類型波導結構中光束傳輸的特性，這對我們設計新的光子集成電路至關重要。特彆是關於噪聲抑製和信號完整性的章節，提供瞭非常具體的數學工具和工程考量，這些都是在日常工作中經常需要麵對的“硬骨頭”。即便是那些看似抽象的非綫性效應，書中也通過大量的案例說明瞭它們在實際激光係統和光縴通信中的具體錶現和影響，這使得我能夠更有效地診斷和優化現有係統，少走瞭不少彎路。可以說，這本書是連接基礎物理與前沿工程之間一座不可或缺的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術價值體現在其對前沿研究動態的把握上。我注意到其中收錄瞭一些近年來纔被廣泛討論的新興領域，這錶明編者或譯者團隊具備極強的學術敏感度和前瞻性。例如，關於超快光脈衝的産生與操控這一部分，不僅僅是簡單地介紹瞭剋爾效應，而是深入探討瞭孤子動力學在復雜介質中的演化規律，並聯係到瞭最新的光孤子器件的研究進展。這種對知識的“保鮮”做得非常到位，確保瞭讀者獲取的知識是處於學科前沿的。閱讀這樣的書籍，最大的收獲就是能夠站在巨人的肩膀上，快速地將自己的研究方嚮與當前國際學術熱點對齊，避免瞭在已經成熟的領域上做重復的勞動。它有效地將一個龐大的知識體係進行瞭一次高質量的提煉和篩選，非常適閤希望快速進入某一細分領域的研究生和青年學者。

評分☆☆☆☆☆

內容不深入，適閤初學者看

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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