普通高等教育“十二五”规划教材：光纤通信 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《普通高等教育“十二五”规划教材：光纤通信》系统的介绍了光纤通信的历史与现状、光纤通信的概念、光纤传输理论、光发射机、光接收机、光放大器、光纤通信网络、光调节与复用技术、光纤通信系统设计与施工、光纤测量。
　　《普通高等教育“十二五”规划教材：光纤通信》编写时力求反映应用型本科学生、卓越工程师培养的要求和理工类专业教学特点，内容由浅入深，循序渐进，基本概念和基本知识准确清晰，突出光纤通信的应用技术，有利于培养卓越工程师专业教学使用。每章后都安排有相关阅读材料和习题，方便读者自学。
　　《普通高等教育“十二五”规划教材：光纤通信》适应不同的读者，也可以用于高等学校理工类专业教材。

内页插图

目录

前言
第1章 光纤通信的概念
1.1 光纤通信的概念
1.2 光纤通信的发展历史
1.3 现代光纤通信技术
1.4 数字光纤通信系统比模拟光纤通信系统
习题

第2章 光纤传输理论
2.1 光纤的典型结构及分类
2.2 光纤的传输特性及主要参数
2.3 阶跃折射率光纤的模式理论
2.4 渐变折射率光纤的波动理论
2.5 单模光纤
2.6 光纤的制造
2.7 光纤的成缆
2.8 小结
习题

第3章 光发射机
3.1 激光原理的基础知识
3.2 半导体激光器
3.3 半导体发光二极管
3.4 光源的调制原理
3.5 光发射机和外调制器
3.6 小结
习题

第4章 光接收机
4.1 光接收机简介
4.2 光电检测器
4.3 放大电路及其噪声
4.4 光接收机灵敏度的计算
4.5 光接收机的组成模块
4.6 小结
习题

第5章 光放大器
5.1 发光二极管
5.2 激光器原理
5.3 光放大器
5.4 小结
习题

第6章 光纤通信网络
6.1 光纤通信系统
6.2 全光通信网
6.3 光纤接入网
6.4 色散补偿技术
6.5 光孤子通信技术
习题

第7章 光调节与复用技术
7.1 光调制器
7.2 光复用解复用器
习题

第8章 光纤通信系统设计与施工
8.1 数字光纤通信系统性能及测试
8.2 单通道数字光纤通信系统结构与设计
8.3 多通道数字光纤通信系统设计
习题

第9章 光纤测量
9.1 衰减测量
9.2 色散测量
9.3 0TDR的应用
9.4 眼图分析
9.5 光谱分析仪的应用
习题
参考文献

精彩书摘

　　第4章 光接收机
　　任何信号在传输过程中，都会出现衰减、波形展宽、波形变形等等现象。光信号在光纤中经过长距离传输也同样会受到损耗、色散和非线性的影响，不仅幅度被衰减，而且脉冲的波形也被展宽和变形。即使只考虑传输过程中0.2dB/km的损耗，经过50km的传输，光功率也要降低到原来的十分之一。因此，光接收机的首要任务是能检测到微弱光信号，将光信号成比例地转换成电信号，同时还要能对接收到的电信号进行整形、放大以及再大。
　　光接收机是光纤通信系统的重要组成部分。它的作用是将由光纤传来的微弱光信号转换为电信号，经放大，处理后恢复原信号。光接收机的性能对整个系统的通信质量有很大的影响。光接收机主要性能指标是：
　　（1）光接收机灵敏度。光接收机的灵敏度是指满足给定信噪比指标的条件下，光接收机所需要的最小接收光功率。所需要的最小接收光功率越小，光接收机灵敏度越高，接收弱信号的能力越强。影响光接收机灵敏度的主要因素是光检测器的响应度及光接收机的噪声。由于噪声存在，限制了光接收机接收弱信号的能力。因此如何降低光接收机的噪声，已成为光纤通信系统中的一个重要研究课题。
　　（2）光接收机的动态范围。光接收机的动态范围是指光接收机灵敏度与最大可允许输入的光功率的电平差。输入光功率过大，超过最大可允许的输入光功率，接收机会出现饱和或过载，使输出信号产生失真，因此，希望光接收机有大的动态范围。
　　本章首先简介光接收机的组成和性能指标，接着介绍光电检测器，然后从分析放大器和检测器的噪声及统计性质出发，介绍接受机灵敏度的计算方法，其中主要介绍高斯近似计算方法。最后简单介绍接收机的其他几个组成模块。
　　4.1光接收机简介
　　光接收机分为模拟光接收机和数字接收机两种。模拟光接收机用于接受模拟信号，如光纤CATV信号。当前的通信系统由于大多采用数字信号，因而主要用的数字光接收机。检测方式分为相干检测方式和非相干检测方式。相干检测方式首先将接收到的光信号与一个光本地振荡器的振荡信号进行混频，再被光电检测器变换成中频电信号，类似于无线电收收音机。常用的非相干检测方式就是直接功率检测方式，通过光电二极管直接将接受的光信号恢复成基带调制信号。
　　下面以直接检测（DD）的数字光接收机为例，介绍其主要组成部分。数字光接收机的框图如图4.1所示。
　　数字光接收机由光电检测器、前置放大器、主放大器、AGC电路、均衡器、判决再生和时钟提取七个部分组成。
　　……

前言/序言

　　为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革，根据教育部2011年5月发布的《关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见》，本着教材必须符合教育规律和人才成长规律的具有科学性、先进性、适用性，进一步完善具有中国特色的普通高等教育本科教材体系的精神和“卓越工程师教育培养计划”的具体要求，编写了光纤通信教材。
　　本教材具有以下特色：
　　（1）符合教育部《关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见》的精神，具有时代性、先进性、创新性，为培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才和卓越工程师打下良好的数理基础。
　　（2）特色鲜明，实用性强，方便读者自学。每章后都安排有相关阅读材料和习题，方便读者自学。将每个知识点紧密结合到相关学科、产业的应用。如，第3章“光发射机’’后有相关的阅读材料ECL电源开关在数字光发射机调制电路中的应用研究，可以提高学生学习兴趣，适应不同基础的学生自学。
　　（3）重点突出、简明清晰、结论表述准确。对光纤通信中涉及的物理定律、定理不求严格证明过程，但对光纤通信中的物理模型建立讲述清晰，结论表达清晰准确，有利于帮助学生建立工程应用中的数理模型、培养学生的形象思维能力和解决实际工程的能力。
　　（4）难易适中，适用面广，符合因材施教。适用不同的读者学习和参考，也有利于普通高校教学之用。
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