光纤通信技术基础 9787040305845 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈根祥 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040305845

商品编码：29424939490

包装：平装

出版时间：2010-11-01

基本信息

书名：光纤通信技术基础

定价：51.00元

作者：陈根祥

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-11-01

ISBN：9787040305845

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.781kg

编辑推荐

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内容提要

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作为20世纪人类社会所取得的的技术成就之一，光纤通信技术已经发展成为人类向信息化时代迈进不可替代的重要基石，并正在经历以光纤到户和网络全光化为标志的重大技术变革。本书根据光纤通信技术的*进展和未来发展趋势，对光纤通信所涉及的基本原理、物理概念、基础理论和实验技术进行了较为完整和深入的论述。全书大致可以分为光纤与光波导技术基本理论、光通信器件的理论与技术、光纤通信系统与网络技术、光纤与光纤通信系统测量及数学附录等几个主要的部分。内容涉及光纤通信技术的各主要方面。为适应不同层次和不同专业读者的学习和教学需要，上述各部分之间保持了相对的独立性。为了使学生能够巩固所学知识并培养其应用所学知识解决实际问题的能力，对在研究和开发工作中具有重要应用价值的有关数值分析方法进行了较详细的论述，并在每一章后配备了大量的基础性和知识延伸性习题。为适应研究型教学的需要，其中部分习题属于带有研究性质的大型习题，可供教师组织有兴趣的学生进行研讨与练习。
本书是普通高等教育“十一五”*规划教材，可作为通信工程、电子信息及应用物理类专业本科生和研究生相关课程的教材使用，也可供通信领域的科研和工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代光通信系统：原理、设计与应用》 内容简介： 本书系统阐述了现代光通信系统的基本原理、关键技术、系统设计方法以及实际应用。内容涵盖了光信号的产生、传输、接收与处理等各个环节，并重点介绍了当前光通信领域最前沿的发展趋势和技术热点。本书旨在为读者提供一个全面、深入的光通信知识体系，使其能够理解并掌握光通信系统的设计、优化与应用。 第一部分：光通信系统的基础理论 本部分将从最基础的光学原理出发，逐步引入光通信系统的核心概念。 光的基本性质与传播： 详细介绍光的电磁波理论，包括波长、频率、相位、光强等基本参数。深入探讨光在不同介质中的传播特性，如折射、反射、衍射和干涉等现象，以及这些现象如何影响光信号在光纤中的传输。我们将讨论惠更斯原理在解释光传播中的作用。 半导体光学基础： 深入剖析半导体材料的光电特性，重点介绍PN结、PIN结以及雪崩二极管等关键半导体器件的能带结构、载流子输运机制和光电转换原理。理解这些基础知识对于掌握光信号的产生和接收至关重要。我们将探讨不同半导体材料（如GaAs、InP）在光电子器件中的应用优势。 光纤传输原理： 详细介绍光纤作为信息传输媒介的基本原理。我们将深入讲解全反射的物理机制，以及折射率分布、纤芯和包层材料特性如何影响光波导的形成。本书将全面分析单模光纤和多模光纤的结构、特性和适用范围。我们将详细阐述模式、模式截止条件、模间色散以及各种限制模传播的机制。 光纤损耗机理： 深入探讨光信号在光纤中传输时遇到的各种损耗。我们将详细分析材料吸收损耗、瑞利散射损耗、弯曲损耗（宏弯和微弯）以及连接器和熔接点的连接损耗。理解这些损耗的产生原因对于设计长距离、低损耗的光通信链路至关重要。我们将提供定量分析损耗的方法和降低损耗的策略。 光纤色散机理： 详细解释光信号在光纤中发生色散的物理过程。我们将重点介绍材料色散、波导色散和模式色散，并分析它们对传输带宽和传输距离的影响。我们将推导色散的数学模型，并探讨如何通过优化光纤设计和采用补偿技术来减小小模式色散，从而提高传输速率。 第二部分：光通信系统的关键器件 本部分将聚焦于构成光通信系统的核心光电器件。 光源： 详尽介绍各种用于光通信的光源，包括半导体激光器（如DFB激光器、VCSEL）、LED等。我们将分析它们的工作原理、性能参数（如输出功率、谱宽、调制速率）以及在不同速率、不同距离光通信系统中的应用选择。我们将讨论激光器的阈值电流、效率、光谱特性以及调制带宽的影响因素。 调制器： 详细阐述用于调制光信号的光调制器。我们将介绍电光调制器（如Mach-Zehnder调制器）和声光调制器的工作原理，分析其调制深度、插入损耗、消光比和工作带宽等关键性能指标。我们将讨论直接调制与外调制方式的优劣，以及用于高速通信的先进调制技术，例如IQ调制。 光探测器： 全面介绍光通信系统中常用的光探测器，包括PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。我们将深入分析它们的光电转换效率、响应时间、噪声特性（如暗电流、散粒噪声）以及灵敏度。我们将比较不同探测器的性能，并讨论如何根据系统需求选择合适的探测器。 光放大器： 详细讲解光放大器的原理和类型，特别是掺铒光纤放大器（EDFA）和半导体光放大器（SOA）。我们将分析它们的光增益、增益平坦度、噪声系数和输出功率等关键参数，并探讨它们在补偿光纤损耗、实现超长距离传输中的关键作用。我们将讨论EDFA中的三能级系统和四能级系统，以及SOA中的载流子动态。 光开关与复用/分用器件： 介绍光开关、波长选择开关（WSS）等器件在光网络中的作用。重点讲解波分复用（WDM）和密集波分复用（DWDM）技术，包括多路复用器（MUX）和分路器（DEMUX）的工作原理，分析其通道间隔、隔离度、插入损耗等性能指标。我们将深入探讨WDM系统的容量提升能力和灵活性。 第三部分：现代光通信系统设计与实现 本部分将从系统层面出发，阐述光通信系统的设计原则、关键技术和实现方法。 系统性能指标与链路预算： 详细介绍光通信系统的主要性能指标，如误码率（BER）、信噪比（SNR）、信振比（OSNR）等。我们将讲解链路预算的计算方法，包括发送功率、接收灵敏度、光纤损耗、连接损耗以及放大器增益等因素的综合考量。我们将演示如何通过链路预算来评估系统的可行性并进行优化。 光传输系统： 深入分析不同类型的光传输系统，包括点到点传输系统、多点传输系统以及光网络。我们将重点介绍同步光纤网络（SONET/SDH）和下一代光网络（OTG）的架构和关键技术。我们将讨论光传输网络的拓扑结构、路由选择和保护倒换机制。 光交换技术： 详细介绍光交换的基本原理，包括电路交换、报文交换和分组交换在光域的实现。我们将探讨光交叉连接（OXC）和光分组交换（OPS）等先进光交换技术，分析它们在构建灵活、高效光网络中的作用。 调制格式与编码技术： 介绍各种先进的调制格式，如OOK（开关键控）、PSK（相移键控）、QAM（正交幅度调制）等，分析它们在提高频谱效率和传输速率方面的优势。我们将讲解前向纠错（FEC）编码技术，探讨它如何有效地降低误码率，提高系统的传输容限。 无电子设备传输（EOO）与数据中心互连（DCI）： 探讨无电子设备传输（EOO）技术在简化网络架构、降低功耗和延迟方面的优势。深入分析数据中心互连（DCI）技术的挑战与解决方案，包括短距离、高带宽、低时延的光通信需求。 先进光通信技术展望： 介绍当前和未来光通信领域的研究热点，包括相干光通信、硅光子技术、多芯光纤、空分复用（SDM）、量子通信与光网络交叉等。我们将展望这些技术将如何推动下一代光通信系统的发展，满足未来爆炸式增长的数据传输需求。 第四部分：光通信系统的应用 本部分将展示光通信技术在各个领域的广泛应用。 长途骨干网： 介绍光通信技术在构建跨国、跨区域的长途骨干网中的核心作用，以及如何支持互联网、移动通信等海量数据的传输。 城域网（MAN）与接入网（FTTx）： 阐述光通信技术在城市区域网络中的部署，以及光纤到户（FTTH）、光纤到办公室（FTTO）等接入网技术如何为用户提供高速宽带服务。 数据中心内部互连： 详细介绍光通信技术在数据中心内部实现服务器、存储与网络设备之间高速互连的关键技术与解决方案。 无线通信与移动通信： 探讨光通信技术如何支持5G/6G基站的回传与前传，以及在分布式天线系统中的应用。 新兴应用领域： 介绍光通信技术在智能制造、智慧城市、物联网（IoT）、自动驾驶、医疗健康等新兴领域的应用潜力与发展趋势。 本书结构清晰，逻辑严谨，配有大量的插图、表格和实例，力求将复杂的光通信技术以通俗易懂的方式呈现给读者。本书适合高等院校相关专业学生、科研人员、通信工程师以及对光通信技术感兴趣的广大读者阅读。通过学习本书，读者将能够深入理解光通信系统的奥秘，为相关领域的学习、研究和工程实践奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格和图文结合的方式是我关注的重点。作为一名对光通信领域不太熟悉的读者，我希望这本书能够以一种通俗易懂的方式来讲解复杂的概念。我希望它不像一些过于学术化的文献那样晦涩难懂，而是能够通过生动形象的比喻、清晰的流程图、以及精心制作的插图来帮助我理解。例如，在讲解光信号的调制和解调时，我希望它能够用一些类比来帮助我理解，而不是仅仅给出枯燥的数学公式。另外，我希望书中能够有真实的案例分析，展示光纤通信技术是如何在实际生活中应用的，比如在互联网、电信网络、甚至是在一些特殊领域。这样的案例能够让我对这本书的知识有更直观的感受，也能够激发我的学习兴趣。我希望这本书能够让我觉得学习光纤通信是一件有趣的事情，而不是一件枯燥的任务。如果书中还能有一些历史回顾，介绍光纤通信技术的发展历程，那就更好了，这样我能更好地理解这项技术的重要性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度是我选择它的重要考量。我是一名在校学生，即将进入光通信专业进行学习，所以对于一本教材的质量要求非常高。我希望它能系统地梳理光纤通信的各个核心知识点，并且在讲解过程中，能够提供足够的理论依据和数学推导，让我能够真正理解其中的科学原理。我希望书中关于光信号的传输理论，比如色散、非线性效应的详细讲解，能够帮助我理解为什么光信号在传输过程中会发生衰减和失真，以及如何通过技术手段来克服这些问题。此外，关于光网络的设计和优化，我也希望书中能有深入的探讨。例如，如何进行链路预算，如何选择合适的光器件，如何构建高效可靠的光网络拓扑结构等等。如果书中能配有一些精心设计的图示和表格，那就更直观了。我希望这本书能够成为我学习路上的坚实基石，为我今后的专业学习和科研打下牢固的基础。我非常看重它的理论严谨性和知识的完整性，希望能从中学习到真正有用的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很朴实，没有过多华丽的图片，一本厚实的学术书籍，拿在手里很有分量。拿到这本书的时候，我最先关注的是它是否能帮助我理清光纤通信的基本原理。毕竟，这个领域的技术更新迭代很快，很多时候学到的知识可能很快就跟不上时代了。所以，我期待这本书能够提供一个扎实的基础，让我能够理解光信号的产生、传输、接收以及中间涉及的各种关键技术。例如，光源的类型和特点，不同光纤的结构和损耗机制，光信号的调制与解调方式，以及光放大器的工作原理等等。我希望它能像一个引路人，带领我一步步深入光纤通信的世界，从最基础的概念讲起，逐步深入到更复杂的系统和应用。当然，一本好的教材不仅仅是知识的堆砌，它还需要逻辑清晰，条理分明。我希望这本书的章节安排能够循序渐进，让初学者能够轻松理解，而有一定基础的读者也能从中找到深化理解的角度。另外，书中会不会有一些经典的案例分析，或者是一些实际工程中的应用说明，这对我来说也很重要，因为理论联系实际是学习的关键。我希望它能让我不仅知其然，更能知其所以然。

评分☆☆☆☆☆

这套书的印刷质量确实不错，纸张的触感很好，字体大小适中，阅读起来不会感到疲劳。我购买这本书的主要动机，其实是想了解当前光纤通信领域的研究热点和发展趋势。虽然我不是直接从事这方面的工作，但对这个领域的未来充满好奇。我希望这本书能够涵盖一些前沿技术，比如下一代光网络架构，如SDN/NFV在光通信中的应用，或者是有关于超长距离传输、超高带宽传输的技术突破。我特别想知道，在5G甚至6G时代，光纤通信会扮演怎样的角色，又会面临哪些新的挑战。书中是否会探讨一些新型光器件，比如硅光子技术、量子通信相关的进展，这些都是我非常感兴趣的话题。当然，我明白一本基础教材不可能面面俱到，但至少应该能给我一个大致的方向，让我知道未来可以往哪些方面深入探索。如果书中还能引用一些最新的科研论文和行业报告，那就更好了，这样我就可以顺藤摸瓜，找到更多有价值的信息。我对这本书的期望是，它能为我提供一个关于光纤通信发展前景的宏观视角，让我对这个行业有一个更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对技术充满热情的技术爱好者，一直以来都对信息传输的本质很感兴趣。光纤通信无疑是现代信息社会中最为重要的技术之一，而我一直想找一本能够系统介绍其原理的书籍。这本书的评价中提到它涵盖了光纤通信的基础理论，这正是我所需要的。我希望能从书中了解光信号如何在光纤中传播，涉及到哪些物理原理。例如，光的衍射、折射、全反射这些基础的物理现象是如何在光纤中实现信号传输的。同时，我也希望能理解光纤的结构，以及为什么不同的光纤类型（如单模光纤、多模光纤）会有不同的传输特性。书中关于光通信系统的组成部分，比如光源、光探测器、光调制器等，我也希望能够有详细的介绍，了解它们各自的功能和工作原理。我并不需要这本书涉及过于高深的数学推导，但希望能有清晰易懂的解释，让我能够理解技术背后的逻辑。我希望这本书能够让我对光纤通信有一个全面的认知，并且能够解答我心中关于光信号传输的种种疑问。