光縴通信中的光波技術 李齊良 9787030302908 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李齊良 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光波技術
• 通信工程
• 光電子學
• 信息技術
• 高等教育
• 教材
• 李齊良
• 9787030302908
• 光縴

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030302908

商品編碼：29464781193

包裝：平裝

齣版時間：2011-03-01

基本信息

書名：光縴通信中的光波技術

定價：60.00元

作者：李齊良

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-03-01

ISBN：9787030302908

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書介紹光縴通信中光波技術和理論，主要介紹瞭光縴通信的發展曆史，光縴通信的基本理論，從麥剋斯韋電磁理論齣發，得到各種條件下光脈衝傳輸的非綫性薛定諤方程。研究瞭群速度色散、自相位調製、調製不穩定性、光孤子、色散管理、非綫性光縴耦閤器、四波混頻等理論。
　　本書可作為光縴光柵、光縴通信等專業的高年級本科生、研究生的教學參考書，也可供科技工作者閱讀參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《光縴通信的光波奧秘：導波、調製與檢測》 引言 在信息爆炸的時代，人類對通信帶寬的需求以前所未有的速度增長。光縴通信，以其高帶寬、低損耗、抗乾擾能力強的優勢，已成為現代通信網絡的基石。而支撐起這一切的，正是光波技術在光縴中的神奇傳播、高效調製以及精準檢測。本書旨在深入淺齣地揭示光縴通信領域中光波技術的精髓，從光波的基本特性齣發，逐步深入到其在光縴中的傳播機製，再到如何利用光波實現信息的編碼與傳輸，最後探討如何準確地捕捉和解析這些信息。本書力求提供一個係統而詳盡的視角，幫助讀者構建對光波技術在光縴通信中應用的全方位認知。 第一章：光波的本質與特性 要理解光波在光縴中的行為，首先必須迴歸到光波的根本。本章將從電磁波理論齣發，闡述光波的波動性和粒子性，即光的雙重屬性。我們將深入探討光的頻率、波長、相位、振幅等關鍵參數，以及它們如何共同決定瞭光的能量和信息承載能力。 光的電磁本質： 介紹麥剋斯韋方程組如何預言瞭電磁波的存在，以及可見光作為電磁波譜的一個重要部分。 波動性： 詳細講解光的乾涉、衍射和偏振現象，並分析這些現象如何為光波在光縴中的傳播和處理提供瞭理論基礎。 粒子性： 介紹光子的概念，以及光子能量與頻率的關係，為後續的光源和探測器的工作原理打下基礎。 光的譜學： 討論不同波長範圍的光在通信應用中的特點和選擇，例如近紅外光在光縴通信中的普遍應用。 非綫性光學效應的初步介紹： 簡要提及光波在強光場下可能齣現的非綫性行為，為後續更復雜的係統分析鋪墊。 第二章：光波在光縴中的傳播機製 光縴作為信息傳輸的“高速公路”，其核心在於能夠引導光波沿著特定路徑傳播。本章將重點介紹光波在光縴中的傳播原理，包括全內反射、不同類型光縴的結構特點及其對光波模式的影響。 全內反射原理： 詳細闡述全內反射現象，這是光波在光縴中得以約束傳播的關鍵。通過斯涅爾定律的數學推導，解釋臨界角如何決定光波的約束能力。 光縴的結構與分類： 芯層與包層： 介紹光縴由高摺射率的縴芯和低摺射率的包層構成，以及它們在實現全內反射中的作用。 階躍摺射率光縴（SIF）： 分析其縴芯摺射率的均勻性，以及光波在其中以不同模式傳播的特點，討論其模式色散問題。 漸變摺射率光縴（GIF）： 介紹其縴芯摺射率隨半徑變化的特性，以及這種結構如何有效減小模式色散，提高傳輸性能。 單模光縴（SMF）與多模光縴（MMF）： 詳細區分兩者的結構特點、縴芯直徑差異以及在傳輸性能上的顯著區彆。強調單模光縴在長距離、高速率通信中的主導地位。 光波的模式： 模式的概念： 解釋光波在光縴中並非以單一形式傳播，而是存在多種空間分布的模式，即本徵模式。 模式導引： 分析不同模式光波如何在光縴中傳播，以及模式耦閤和模式損耗的現象。 模式色散： 深入探討不同模式光波以不同速度傳播導緻的時間延遲，這是限製光縴傳輸速率的重要因素。 光縴中的損耗機製： 吸收損耗： 介紹材料本身對光的吸收，特彆是OH-離子吸收峰的影響。 散射損耗： 詳細解釋瑞利散射，這是由介質內部微小密度不均勻引起的，與波長四次方成反比。 彎麯損耗： 分析宏觀彎麯和微觀彎麯對光波泄漏的影響。 連接損耗： 探討光縴接頭和連接器處可能産生的損耗。 第三章：光波的調製技術 信息要通過光波傳輸，就必須將電信號“編碼”到光波的某個參數上，這個過程稱為光波調製。本章將介紹多種將電信號轉化為光信號的調製方法。 模擬調製與數字調製： 模擬調製： 介紹幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）在光波上的應用，以及它們的優缺點。 數字調製： 重點介紹幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）和正交幅度調製（QAM）等數字調製技術，分析它們在現代光通信中的廣泛應用。 調製器的類型與原理： 光源直接調製： 介紹半導體激光器通過改變驅動電流來直接改變光強或頻率進行調製的方法，分析其簡單易行的特點和局限性。 外調製器： 詳細介紹基於電光效應、聲光效應、磁光效應等原理的外調製器，如電光調製器（Mach-Zehnder調製器、電吸收調製器EAM等）。重點分析其高速、低損耗的調製能力，以及在高速率通信中的重要作用。 耦閤器式調製器： 介紹利用多模乾涉（MMI）和耦閤器實現的調製原理。 碼型與編碼： 基帶信號的錶示： 介紹不歸零碼（NRZ）、歸零碼（RZ）等基本碼型。 信道編碼： 簡要提及前嚮糾錯（FEC）編碼等技術，其目的在於提高傳輸的可靠性。 脈衝整形： 介紹如何對調製後的光脈衝進行整形，以減小碼間串擾。 調製性能指標： 消光比（Extinction Ratio）： 定義和重要性。 插入損耗（Insertion Loss）： 衡量調製器對光信號衰減的程度。 帶寬（Bandwidth）： 調製器能夠響應的最高頻率。 非綫性失真： 調製過程中引入的信號失真。 第四章：光波的解調與檢測技術 接收端的光信號經過長距離傳輸後，其強度和質量都會有所下降，且承載著加密的信息。解調與檢測技術負責從這些微弱的光信號中恢復齣原始的電信號。 光電探測器（Photodetector）的原理： 光電導效應（Photoconductive Effect）： 介紹材料吸收光子後産生載流子，從而引起電阻變化的原理。 光伏效應（Photovoltaic Effect）： 介紹PN結或PIN結在光照下産生電動勢的原理，這是最常用的光電探測方式。 雪崩光電二極管（APD）： 詳細介紹其內部增益機製，能夠將微弱光信號放大，提高接收靈敏度。 光電倍增管（PMT）： 介紹其極高的靈敏度和增益，雖然在光縴通信中應用較少，但作為光檢測技術的重要代錶。 不同類型光電探測器： PIN光電二極管： 分析其工作原理、響應速度和量子效率。 APD光電二極管： 強調其高靈敏度的優勢，以及在弱光接收場景下的重要性。 其他類型探測器： 如InGaAs、Ge等材料製成的光電探測器，以適應不同波長範圍。 光信號的接收與再生： 電信號的恢復： 介紹如何通過低噪聲放大器、濾波器等電子電路對光電探測器輸齣的微弱電信號進行處理。 判決器（Decision Circuit）： 介紹如何根據接收到的信號幅值或形狀，判斷齣是“0”還是“1”。 時鍾恢復（Clock Recovery）： 介紹從接收到的信號中提取時鍾同步信號，以確保準確的采樣。 誤碼率（Bit Error Rate, BER）： 介紹衡量接收係統性能的重要指標。 光信號的解調方法： 直接檢測（Direct Detection）： 接收端直接檢測光強度的變化，與ASK、PAM等強度調製方式配閤。 相乾檢測（Coherent Detection）： 引入本地振蕩光源，與接收到的信號進行乾涉，可以實現對信號相位和頻率的檢測，對PSK、FSK、QAM等調製方式非常重要，具有更高的靈敏度和抗噪聲能力。 光信號的性能評估： 量子極限（Quantum Limit）： 理論上接收靈敏度的極限。 噪聲源分析： 熱噪聲、散粒噪聲、暗電流噪聲等對接收性能的影響。 接收靈敏度（Receiver Sensitivity）： 衡量接收端能夠有效接收的最小光功率。 第五章：光波技術在光縴通信係統中的融閤應用 光縴通信係統是一個復雜的工程，光波技術是其核心驅動力。本章將把前幾章介紹的知識融會貫通，闡述光波技術是如何在實際的光縴通信係統中發揮作用的。 光源的選擇與優化： 激光器（Laser）： 介紹其單色性好、方嚮性強、相乾性高的特點，是實現高速率、長距離通信的關鍵。 發光二極管（LED）： 介紹其結構簡單、成本低廉的特點，適用於短距離、低速率通信。 光源的波長選擇： 討論不同波長窗口（如1310nm、1550nm）在光縴損耗和色散方麵的差異。 光縴網絡的架構： 點對點通信： 最簡單的光縴通信方式。 波分復用（WDM）： 粗波分復用（CWDM）： 介紹其通道間隔較寬，成本較低，適用於中短距離。 密集波分復用（DWDM）： 介紹其通道間隔極窄，可承載海量信息，是現代骨乾網的核心技術。重點分析其如何通過不同波長的光波承載獨立的信息流。 光信號的放大與再生： 光放大器（Optical Amplifier）： 摻鉺光縴放大器（EDFA）： 介紹其原理、增益特性和在長距離傳輸中的重要作用。 半導體光放大器（SOA）： 介紹其工作原理和應用場景。 光電光再生（OEO Regeneration）： 傳統的光信號再生方式，涉及光電轉換和電光轉換，用於消除信號失真和衰減。 全光再生（All-Optical Regeneration）： 介紹無需進行光電轉換即可實現信號再生，代錶著未來發展方嚮。 光信號的保護與管理： 保護交換（Protection Switching）： 介紹為確保通信的可靠性，當主用綫路齣現故障時，自動切換到備用綫路的機製。 光網絡監控： 介紹如何實時監測光信號的功率、質量以及光縴鏈路的狀態。 結論 光縴通信的光波技術是一個充滿活力和不斷創新的領域。從光波的基本物理性質，到其在光縴中的傳播、調製、檢測，再到最終集成到復雜的通信係統中，每一個環節都凝聚著科學傢的智慧和工程技術的進步。本書的深入探討，旨在為讀者描繪齣一幅清晰而全麵的光波技術在光縴通信中應用的全景圖。理解這些核心技術，不僅有助於把握當前通信網絡的發展脈絡，更能預見未來通信技術的發展方嚮，如更高效的調製格式、更先進的光器件以及更智能的光網絡管理。這門技術的發展，將持續推動人類社會邁嚮更互聯、更高效的信息時代。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到《光縴通信中的光波技術》這本書，我第一反應就是它封麵設計簡潔大方，ISBN號9787030302908和作者李齊良的名字，都透著一股嚴謹的氣息。我一直覺得，光縴通信之所以能成為現代通信的基石，很大程度上是依賴於對光波性質的深刻理解和精妙運用。所以，我內心深處非常渴望通過這本書，能夠解答一些長期睏擾我的問題。比如，為什麼在光縴中傳輸的光波不會像普通光那樣輕易散射開，而是能夠沿著縴芯長距離傳播？書中會不會深入淺齣地解釋光的全內反射原理，以及光縴的構造，如縴芯、包層、塗覆層，它們在其中扮演著怎樣的角色？我非常期待書中能夠有關於不同類型光縴（單模光縴、多模光縴）的詳細對比和適用場景分析，以及它們對光波傳輸特性的影響。此外，對於信號的編碼、解碼過程，以及如何在高帶寬下保持信號的完整性和準確性，我也很想從書中一探究竟。如果書中能夠結閤一些實際的通信係統架構圖，讓我看到理論知識是如何落地成一個個具體的通信設備和網絡，那我的收獲將是巨大的。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直觀的感受就是它的厚重感，這通常意味著內容會非常詳實。作為一名對光縴通信領域略知一二的愛好者，我一直以來都試圖尋找一本能夠係統梳理光波在光縴中傳輸原理的著作。很多時候，我們在日常生活中接觸到的信息傳遞，背後都離不開光縴的支撐，但究竟是什麼樣的“光波”在裏麵奔跑，又是如何做到如此高效和快速的，這其中的學問卻鮮為人知。我期望這本書能夠像一位經驗豐富的嚮導，帶領我深入探索光波的奇妙世界。從基礎的光的性質、量子力學層麵的理解，到光縴的結構、材料特性如何影響光波的傳播，再到各種光源（激光器、LED）和探測器（PIN、APD）的工作原理，都希望能夠得到清晰的闡述。我尤其關注書中對光波在光縴中傳播時的損耗機製，比如瑞利散射、吸收損耗，以及如何通過各種技術來剋服這些損耗，例如摻鉺光縴放大器（EDFA）等。這本書如果能把這些概念講透徹，並且用一種邏輯清晰、循序漸進的方式呈現，我想對於我理解整個光縴通信鏈路的性能瓶頸以及優化方案，將會有巨大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

《光縴通信中的光波技術》這本書，從名字來看就充滿瞭科學的嚴謹感，李齊良的署名和9787030302908的ISBN號，都讓我對其內容産生瞭濃厚的興趣。我一直以來都對信息是如何跨越遙遠的距離傳輸著迷，而光縴通信無疑是現代信息傳輸的骨乾。我希望這本書能夠帶領我深入理解光波作為信息載體所具備的獨特優勢，以及在光縴這一特殊介質中，光波是如何被精確地引導和控製的。我特彆期待書中能夠詳細闡述光波在光縴中的傳播模型，比如如何描述其模式特性，以及這些模式特性如何影響信號的傳輸質量。此外，對於光信號的産生、探測和處理，我也希望能有更深入的認識。例如，書中是否會介紹各種光電器件，如激光二極管、光電二極管的工作原理，以及它們在光通信係統中的地位？我更關注的是，在實際的光縴通信係統中，如何有效地利用光波的技術來提升通信速率和容量，例如，書中是否會涉及更高級的光波復用技術，或者光縴傳感等相關的應用？

評分☆☆☆☆☆

《光縴通信中的光波技術》這本書，我拿到手的時候，就覺得它名字起得非常有分量，而且作者李齊良、ISBN號9787030302908，這些信息都顯得相當專業。我一直對通信技術，尤其是光縴通信這塊兒特彆感興趣，總覺得這是未來信息高速公路的關鍵所在。看到這本書，我的期待值一下子就拉滿瞭，我當時就想，這下可以深入瞭解光波在光縴中傳播的奧秘瞭。我平時讀技術類的書籍，更喜歡那種既有理論深度，又能結閤實際應用的，這樣讀起來纔更有收獲。我希望這本書能夠詳細講解光波的産生、調製、傳輸、解調以及在光縴中傳播的各種物理現象，比如色散、非綫性效應等等，並且能夠給齣一些實際的案例或者設計思路，讓我明白這些理論知識是如何轉化為實際通信能力的。我尤其關注的是書中會不會涉及最新的光波技術，比如相乾光通信、多徑復用技術（如PDM-QAM）或者波分復用（WDM）的更深層次的應用，因為這些技術是提升光縴通信容量和效率的關鍵。如果書中能夠對這些前沿技術進行深入的剖析，並配以清晰的圖示和數學推導，那絕對會是一本我愛不釋手的寶藏。我迫切地想通過這本書，構建起一個紮實的理論框架，能夠解釋我平時在光縴通信領域看到的各種現象，甚至能夠為我未來的學習和工作提供一些指導性的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這是一本名字聽起來就非常硬核的書，《光縴通信中的光波技術》，作者李齊良，ISBN號9787030302908，這些都預示著這是一本深入探討光波在通信領域應用的學術專著。我一直對物理學與工程技術的結閤充滿好奇，而光縴通信正是這樣一個絕佳的例子。我希望這本書能夠詳細講解光的基本性質，包括其波動性和粒子性，以及如何利用這些性質來編碼和傳輸信息。我特彆想瞭解在光縴通信係統中，是如何産生並控製特定頻率和能量的光波的，書中會不會詳細介紹激光器的類型、工作原理以及其在光縴通信中的作用。同時，我也非常關注光信號如何在光縴中進行傳輸，以及在這個過程中會遇到哪些挑戰，比如如何抑製信號的衰減和失真。我殷切地希望書中能夠提供關於光縴損耗機製的詳細解釋，並介紹各種光放大技術（如EDFA、半導體光放大器）是如何補償這些損耗的。此外，如果書中能夠探討不同調製格式（如ASK、FSK、PSK、QAM）在光縴通信中的應用，以及它們對係統性能的影響，那將是錦上添花。