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李履信，沈建华 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111122937

商品编码：29487873129

包装：平装

出版时间：2007-09-01

基本信息

书名：光纤通信系统(第2版)

定价：29.00元

作者：李履信,沈建华

出版社：机械工业出版社

出版日期：2007-09-01

ISBN：9787111122937

字数：

页码：316

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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《光纤通信系统（第2版）》紧密结合光通信的发展，全面系统地介绍了光纤通信系统的构成以及下一代光网络的关键技术。全书共分为12章，包括：光纤光缆的结构和类型；光纤的传输理论和传输特性；光路无源器件；光源和光发关机、光检测和光接收机的原理；同步数字体系（SDH）；光纤通信系统性能指标；光纤放大器；光波分复用和时分复用技术以及光纤色散补偿技术、相干光通信、光孤子通信、光交换技术等光纤通信新技术；并对光纤通信网（包括光纤接入网、自由空间光通信、自动交换光网络（ASON）和城域多业务平台（MSTP）等内容）进行了介绍。
　　本书内容深入浅出、概念清楚，覆盖面广且重点突出，不仅全面清晰地对光纤通信系统的构成和各部分的工作原理进行了阐述，同时也对光通信中的新技术进行了介绍。本书可作为高校电子、通信和信息类专业本科的教学用书，也可作为从事光纤通信工作的科技人员和管理人员的参考用书。

目录

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出版说明
前言
章　概述
1.1　光纤通信的发展概况
1.2　光纤通信的优点和应用
1.2.1　光纤通信的优点
1.2.2　光纤通信的应用
1.3　光纤传输系统的组成
1.3.1　光纤通信系统原理框图
1.3.2　光纤通信系统的构成
1.4　习题
第2章　光纤传输理论及传输特性
2.1　光纤、光缆的结构和类型
2.1.1　光纤结结构
2.1.2　光纤型号
2.1.3　光纤及其结构
2.2　电磁波在光纤中传输的基本方程
2.2.1　麦克斯韦方程组和波动方程
2.2.2　亥姆霍兹方程和波动方程
2.2.3　基本波导方程
2.2.4　柱面坐标中的波动方程
2.3　阶跃折射率光纤模式分析
2.3.1　矢量分析法
2.3.2　弱导光纤和线性极化模
2.4　单模传输
2.4.1 截止波长
2.4.2　模场直径
2.5　射线光学的理论
2.5.1　射线方程
2.5.2　光纤的传光原理
2.6　光纤传输特性
2.6.1　损耗特性
2.6.2　色散特性
2.6.3　光纤的带宽和冲激响应
2.6.4　光纤中的非线性效应
2.6.5　单模光纤性能指标
2.7　习题
第3章　光源和光发送机
3.1　半导体激光器和发光二极管
3.1.1　半导体激光器
3.1.2　半导体发光二极管
3.2　光源调制
3.2.1　光源的调制方式
3.2.2　光源的直接调制原理
3.3　光发送机
3.3.1　光端机结构
3.3.2　光发送机
3.4　习题
第4章　光检测器和光接收机
4.1半导体光检测器件
4.1.1　光电二极管的工作原理
4.1.2　光电二极管
4.1.3　雪崩光电二极管
4.2　光接收机
4.2.1　光接电路
4.2.2　输出电路
4.2.3　其他电路
4.3　光接收机噪声分析
4.3.1　光接收机的主要噪声
4.3.2　光检测器的噪声分析
4.3.3　光检测器－放大器信噪比
4.3.4　接收机噪声
4.4　光接收机的误码率
4.5　接收机灵敏度
4.5.1　灵敏度定义和表示方法
4.5.2　灵敏度计算
4.5.3　影响灵敏度的因素
4.6　光中继机
4.7　习题
第5章　光路无源器件
第6章　同步数字体系
第7章　光波分复用系统
第8章　数字光纤通信系统性能
第9章　光接入网
0章　光放大技术
1章　光纤通信新技术
2章　光联网技术
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《光纤通信系统》(第2版) 图书简介 一、 时代背景与发展脉络 数字时代浪潮奔涌，信息传输的速度与容量已成为衡量社会进步与经济活力的重要标尺。在这一进程中，光纤通信技术以其卓越的性能，如高带宽、低损耗、抗电磁干扰等，迅速崛起并成为现代通信网络的核心支柱。从最初的实验室探索，到如今覆盖全球的庞大网络，光纤通信的发展历程是一部技术革新与工程实践的精彩篇章。 《光纤通信系统》(第2版) 正是在这样的时代背景下应运而生，它不仅梳理了光纤通信领域数十年的发展脉络，更聚焦于当前及未来一段时期内最为关键和前沿的技术进展。本书旨在为读者构建一个系统、深入且全面的光纤通信知识体系，使其能够清晰地理解光信号在光纤中传输的物理原理，掌握构成光纤通信系统的各个关键组成部分的原理、设计与应用，并洞察行业的发展趋势。 二、 书籍定位与目标读者 本书定位为一部集理论深度、技术广度和工程实践为一体的权威性教材与参考书籍。其内容经过精心编排，力求在概念的清晰阐释、原理的深入剖析以及实际应用的生动呈现之间取得最佳平衡。 本书的目标读者广泛，涵盖了： 高等院校相关专业学生： 如通信工程、电子工程、计算机科学与技术、信息与通信工程等专业的本科生、硕士研究生及博士研究生，为他们提供扎实的理论基础和前沿知识。 科研与工程技术人员： 包括从事光通信系统设计、研发、测试、部署和维护的工程师、技术专家以及相关领域的科研人员，帮助他们更新知识、解决实际工程问题。 对光纤通信感兴趣的行业从业者： 如网络运营商、设备制造商、器件供应商、系统集成商等，让他们能够更全面地理解自身所处行业的技术发展。 希望了解现代信息传输技术发展的高级读者： 即使非专业背景，但对信息技术和通信原理有浓厚兴趣的读者，也能通过本书对光纤通信这一关键技术有一个系统而深刻的认识。 三、 内容纲要与核心亮点 《光纤通信系统》(第2版) 的内容编排严谨，逻辑清晰，从基础理论到系统设计，再到新兴技术，层层递进，为读者构建一个完整的光纤通信知识图谱。 第一部分：基础理论与光纤媒介 光纤通信系统概述： 详细介绍光纤通信系统的基本构成、工作原理、发展历程、技术优势以及在现代社会中的重要地位。 光波与电磁波基础： 回顾光波的基本性质，包括其波动性、偏振性、光子概念等，为理解光信号的产生与传播奠定基础。 光纤的原理与分类： 深入探讨光在光纤中的传输机制，包括全反射原理、光纤的折射率分布（阶跃光纤、渐变光纤）、模式理论、模间色散等。详细介绍单模光纤和多模光纤的特性、结构及其适用场景。 光纤的损耗与色散： 详细分析光纤中存在的各种损耗机理，如吸收损耗、散射损耗（瑞利散射、米氏散射）、弯曲损耗等，并阐述其对信号传输的影响。深入剖析色散对信号的限制作用，包括模间色散、材料色散和波导色散，以及各种色散补偿技术。 光纤的非线性效应： 探讨在高功率光信号传输过程中出现的光纤非线性效应，如克尔效应（自相位调制、交叉相位调制）、拉曼散射、布里渊散射等，分析其对系统性能的影响及抑制方法。 第二部分：关键器件与技术 光源： 详细介绍光纤通信系统中常用的光源，包括半导体激光器（边发射激光器、垂直腔面发射激光器）和发光二极管。重点讲解其工作原理、光电特性、性能指标（如波长、输出功率、谱宽、调制速率）以及在不同应用中的选择。 调制器： 阐述光信号的调制技术，包括内调制和外调制。深入介绍各种调制器的原理和特性，如电光调制器（铌酸锂调制器）、声光调制器以及与光源集成的高速调制技术。 光探测器： 讲解光信号的接收与解调，重点介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理、性能参数（如响应速度、灵敏度、量子效率）以及选择依据。 光放大器： 介绍光放大器的重要性，特别是掺铒光纤放大器（EDFA）的原理、结构、性能指标、增益特性及在长距离传输中的关键作用。简要介绍其他类型光放大器，如拉曼放大器。 光连接器与耦合器： 阐述光纤连接技术，包括光纤连接器的种类、性能指标、安装与维护。介绍各种光纤耦合器（如Y型耦合器、光分路器）的工作原理与应用。 光开关与复用/分用技术： 讲解光开关在网络中的作用，如波长选择开关（WSS）。详细阐述波分复用（WDM）技术，包括粗波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM）的原理、器件（如光栅、滤波器）及其在提升系统容量中的关键作用。 第三部分：光纤通信系统设计与应用 光纤通信系统设计原则： 探讨光纤通信系统的整体架构设计、链路预算的计算方法、噪声分析、误码率（BER）的评估以及系统性能优化策略。 传输系统设计： 详细介绍点对点传输系统、多点传输系统以及环形网络等不同拓扑结构的设计要点。 接收端设计： 关注接收端信号处理，包括均衡技术（时域均衡、频域均衡）、误码纠正技术（FEC）等，以克服传输过程中引入的信号失真和噪声。 光纤网络类型： 介绍局域网（LAN）、城域网（MAN）、长途传输网（WAN）等不同类型光纤网络的设计与特点。 光纤到户（FTTH）技术： 详细讲解FTTH的架构、部署方式、关键技术（如GPON、EPON）以及其在现代宽带网络中的重要意义。 第四部分：新兴技术与未来发展 相干光通信： 深入介绍相干光通信技术，包括其基本原理（利用光的相位信息）、调制格式（QPSK、QAM）、相干接收技术（本振光、本地振荡器）以及在提升传输效率和容量方面的巨大潜力。 先进调制格式与信号处理： 探讨更高级的调制格式（如PAM4）在短距离高速传输中的应用，以及数字信号处理（DSP）在相干光通信中的关键作用，包括信道均衡、色散补偿、相位恢复等。 光网络智能化与自动化： 介绍软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）在光网络中的应用，以及智能光网络的发展趋势，旨在实现网络资源的动态分配、灵活调度和高效管理。 高速光器件与技术： 展望未来高速光器件的发展，如超高速调制器、低噪声光放大器、高性能光探测器等。 特定应用领域： 简要介绍光纤通信在数据中心互联（DCI）、5G/6G移动通信回传、海底通信、航空航天等领域的应用与挑战。 四、 本版特点与创新之处 《光纤通信系统》(第2版) 在继承前版优点的基础上，进行了全面的更新与拓展，以反映光纤通信领域最新的技术发展和研究成果。 内容全面更新： 涵盖了近年来光纤通信领域涌现出的许多重要新技术，如相干光通信的深入介绍、先进调制格式（PAM4）的应用、数字信号处理（DSP）在光通信中的核心地位，以及软件定义光网络（SDN）的最新进展。 理论与实践结合： 更加注重理论知识与工程实践的紧密结合，通过丰富的实例和案例分析，帮助读者更好地理解技术原理在实际应用中的体现。 图表丰富详实： 配备了大量高质量的原理图、系统框图、实物照片、性能曲线图等，直观地展示了各种器件的工作原理和系统性能，增强了阅读的直观性和易理解性。 语言精准易懂： 采用严谨而又不失生动的语言，力求在专业性和可读性之间取得最佳平衡，使不同层次的读者都能从中获益。 前瞻性视角： 不仅讲解当前成熟的技术，更深入探讨未来发展趋势，为读者指明研究方向和技术发展的前沿。 严谨的学术体系： 遵循严谨的学术体系，内容经过多位资深专家审阅，确保了信息的准确性和可靠性。 五、 结语 《光纤通信系统》(第2版) 是一本集理论性、系统性、实用性于一体的精品著作，它如同一个宝贵的知识宝库，为读者开启了通往现代信息高速公路核心的精密通道。阅读本书，您将不仅能够掌握光纤通信的“是什么”，更能深刻理解“为什么”以及“如何”实现高效、可靠、大容量的信息传输。无论是作为学习的基石，还是作为工作的参考，本书都将是您在光纤通信领域探索与前进的得力助手。通过本书的学习，您将能够站在技术发展的潮头，洞察信息时代的未来脉搏。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我强烈感受到作者在内容更新上的用心良苦。相较于第一版，这第二版显然吸纳了近些年光通信领域的重大突破。例如，对空分复用（SDM）技术和空分多址（SDMA）的介绍，在现有文献中都是相当前沿和深入的。作者不仅描绘了多芯光纤和少模光纤的潜力，还详细分析了它们在多输入多输出（MIMO）信道均衡方面的挑战与对策。此外，对相干光通信的最新进展，特别是面向数据中心互联（DCI）的低成本、高集成度方案的探讨，也体现了作者紧跟产业脉搏的敏锐度。这种与时俱进的更新，让这本书保持了极高的参考价值，避免了传统教材容易陷入的“知识滞后”问题，确保读者学到的知识是真正面向未来的下一代通信技术。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本《光纤通信系统（第2版）》，我立刻被它扎实的理论基础和清晰的逻辑结构所吸引。作者在开篇就对光纤通信的物理原理进行了深入浅出的剖析，从光的传输特性到半导体激光器的设计，每一步都讲解得极为透彻。我特别欣赏它在介绍调制解调技术时的详尽，各种先进的调制格式，比如相干检测、偏振复用等，都被拆解得非常细致，即便是初次接触这些概念的读者，也能通过书中大量的图示和公式推导，逐步建立起完整的认知框架。书中对光纤本身特性的探讨，如色散管理、非线性效应的抑制，也体现了作者深厚的学术功底和对前沿技术动向的精准把握。对于我这个需要深入理解光网络底层物理限制的工程师来说，这种从基础到前沿的知识梯度构建，无疑是极大的助力。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的前辈，手把手地带你领略光通信的精妙世界。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来概括我对这本《光纤通信系统（第2版）》的整体感受，那便是“全面且深入的系统构建”。它不满足于孤立地介绍某一项技术，而是致力于构建一个完整的、层层递进的知识体系。从电磁波在光纤中的基础传输，到高速光信号的产生与接收，再到整个网络架构的规划与优化，本书提供了一条清晰的学习路径。作者的叙事逻辑非常严谨，总能将看似分散的技术点，整合到一个宏大的系统框架下进行阐述。它不仅教会了我们“如何做”，更重要的是解释了“为什么必须这样做”。对于希望系统性掌握光通信领域知识，并以此为基础进行研究或开发的专业人士而言，这本书无疑提供了一个非常坚实、可靠的知识基石，其深度和广度在同类书籍中是相当突出的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和术语的一致性处理得非常出色，这对于阅读体验至关重要。作为一本涉及复杂数学模型的理工科著作，清晰的图表和准确的符号定义是保证理解深度的前提。这本“二版”在这一点上做得尤为到位，无论是光场分布的示意图，还是复杂的传输矩阵推导，都力求简洁明了，没有丝毫含糊不清之处。每引入一个新的概念，都会在脚注或专门的方框中给出其历史背景或关键应用，这种“知识点补充”的设计，极大地丰富了阅读的层次感。我发现自己可以很流畅地在理论推导和实际应用案例之间切换，很少因为一个陌生术语或一个不明确的变量定义而停滞不前，阅读过程十分顺畅，体现了编者在细节打磨上的匠心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实践指导意义简直是无与伦比。我手上还有不少其他版本的教材，但大多停留在概念层面，很少像这本“第2版”一样，将理论与实际工程应用紧密结合。在谈到系统设计时，书中没有回避那些在实际工程中让人头疼的问题，比如光功率预算的精确计算、噪声容限的确定以及实际链路中的光缆敷设对性能的影响。尤其是在介绍光放大器（如EDFA、拉曼放大器）时，作者不仅解释了工作原理，更提供了在不同网络拓扑下如何优化增益平坦度和噪声指标的实用方法。我尝试按照书中给出的步骤，对一个中继段进行重新设计和仿真，结果发现其预测的误码率与我们实际测试的数据非常吻合。这种将理论“落地”的能力，使得这本书的价值远远超出了纯粹的学术探讨，更像是工程师案头必备的“实战手册”。