無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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柯熙政，鄧莉君 著

圖書標籤:

• 無綫光通信
• 部分相乾光
• 光傳輸
• 理論研究
• 光縴通信
• 大氣光學
• 調製解調
• 信道建模
• 相乾光通信
• 信息傳輸

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030503589

商品編碼：29729563806

包裝：平裝

齣版時間：2017-08-01

基本信息

書名：無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論

定價：90.00元

作者：柯熙政,鄧莉君

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2017-08-01

ISBN：9787030503589

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：128開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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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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《光子晶體光縴中光信號的傳播特性研究》 內容簡介： 本書深入探討瞭光子晶體光縴（Photonic Crystal Fiber, PCF）作為一種新型光波導材料，在光通信領域展現齣的獨特優勢及其內在的光信號傳播機製。全書以理論研究為基礎，輔以必要的數值模擬和實驗驗證，旨在為讀者構建一個關於PCF中光信號傳播的全麵且深刻的認識。 第一章：光子晶體光縴基礎理論 本章首先迴顧瞭傳統光縴的基礎知識，為理解PCF的獨特性奠定基礎。隨後，詳細介紹瞭光子晶體光縴的基本結構，包括其周期性微結構（空氣孔或介質柱）的設計原理和製備工藝。我們著重闡述瞭PCF實現光信號限製的兩種主要機製：帶隙限製（bandgap guidance）和摺射率限製（index guidance）。通過對PCF橫截麵電磁場分布的分析，揭示瞭其與傳統單模光縴在模式傳輸特性上的根本差異。此外，本章還探討瞭PCF的設計參數，如芯徑、孔間距、空氣孔填充因子等，如何影響其光學性能，包括有效摺射率、模式場直徑、模式耦閤等關鍵參數。針對不同類型的PCF，如實芯PCF（solid-core PCF）和空芯PCF（hollow-core PCF），我們將對其各自的優勢和局限性進行梳理，並簡要介紹其在特定應用場景下的潛力。 第二章：光子晶體光縴中的模式傳播與色散特性 本章聚焦於PCF中光信號的傳播模式以及關鍵的色散效應。我們將深入剖析PCF的模式截止條件和多模行為，分析其與傳統光縴的對比。核心內容在於詳細闡述PCF的色散特性，包括： 材料色散 (Material Dispersion)： 這一部分迴顧瞭光縴材料本身的色散特性，並說明在PCF中，由於其獨特的材料組成和結構，材料色散的影響範圍和形式可能與傳統光縴有所不同。 波導色散 (Waveguide Dispersion)： 這是PCF最顯著的色散來源之一。我們將通過嚴格的電磁場理論計算，推導PCF的波導色散公式，並分析其與PCF幾何參數（如空氣孔直徑、間距、填充因子）和工作波長的關係。我們將重點討論PCF如何通過結構設計實現超平坦色散、零色散波長調控以及負色散特性，這些都是其在高性能光通信中應用的基石。 總色散 (Total Dispersion)： 結閤材料色散和波導色散，我們推導齣PCF的總色散錶達式，並分析不同PCF結構在不同波長範圍內的色散麯綫。 此外，本章還將討論PCF的非綫性效應，如剋爾效應（Kerr effect）和拉曼散射（Raman scattering），並分析其與色散效應的相互作用，這對於理解高功率光信號在PCF中的傳輸至關重要。 第三章：非綫性效應在光子晶體光縴中的傳播 非綫性效應是高密度光信號傳輸中的重要考量因素。本章將係統地研究PCF中各種非綫性效應的産生機理、強度以及其對光信號傳播的影響。 剋爾效應 (Kerr Effect)： 我們將詳細分析PCF材料的二階非綫性係數，並推導在PCF中由剋爾效應引起的自相位調製（Self-Phase Modulation, SPM）和交叉相位調製（Cross-Phase Modulation, XPM）的數學模型。通過數值模擬，我們將展示SPM和XPM如何導緻信號頻譜展寬、畸變，以及在多信道傳輸中可能産生的串擾。 受激拉曼散射 (Stimulated Raman Scattering, SRS)： 本章將深入探討SRS在PCF中的特性。我們將分析PCF結構如何影響SRS的增益譜和閾值，以及SRS引起的功率轉移和信號損耗。 受激布裏淵散射 (Stimulated Brillouin Scattering, SBS)： 類似地，我們也將分析SBS在PCF中的錶現。我們將討論SBS的聲子激發機製，並研究PCF結構參數對SBS增益和閾值的影響。 四波混頻 (Four-Wave Mixing, FWM)： 對於多波長傳輸係統，FWM是一個重要的非綫性乾擾源。本章將詳細闡述FWM的産生機理，並推導PCF中FWM的理論模型。我們將重點分析PCF的色散特性如何影響FWM的發生，以及如何通過結構設計來抑製FWM。 本章的重點在於分析這些非綫性效應如何與PCF的色散特性相互作用，並提齣有效的抑製或利用策略。 第四章：特殊結構光子晶體光縴的設計與應用 PCF的結構靈活性是其最大的優勢之一。本章將聚焦於幾種具有代錶性的特殊結構PCF，並分析其獨特的傳播特性和潛在應用。 低非綫性PCF (Low-Nonlinearity PCF)： 針對對非綫性效應敏感的應用，我們將介紹如何通過優化PCF的結構參數，減小光縴的非綫性係數，從而抑製非綫性效應的産生。 高非綫性PCF (High-Nonlinearity PCF)： 與低非綫性PCF相反，本章也將探討如何設計高非綫性PCF，以增強非綫性效應，從而在超快光學、光參量放大器等領域得到應用。 偏振保持PCF (Polarization-Maintaining PCF)： 保持光信號的偏振態對於某些光通信和傳感應用至關重要。本章將介紹具有不對稱結構的偏振保持PCF的設計原理，以及其偏振消光比（Polarization Extinction Ratio, PER）等關鍵參數的理論分析。 空芯PCF (Hollow-Core PCF)： 空芯PCF以其極低的色散和非綫性效應，以及潛在的低損耗傳輸能力而備受關注。本章將詳細介紹空芯PCF的帶隙限製原理，分析其在超長距離通信、高功率傳輸以及光學傳感器等領域的應用潛力。 第五章：光子晶體光縴在光通信中的應用前景 本章將基於前幾章的理論分析，展望PCF在未來光通信領域中的廣泛應用前景。 超寬帶光通信： PCF能夠實現色散特性的精確調控，使得在更寬的波長範圍內實現零色散或低色散傳輸成為可能，從而為超寬帶光通信提供基礎。 高功率光傳輸： 通過設計大模場麵積的PCF或空芯PCF，可以有效降低光信號的功率密度，從而抑製非綫性效應，實現高功率光信號的傳輸。 光網絡中的色散補償： PCF的高色散靈活性使其成為理想的色散補償器，能夠精確補償不同類型光縴産生的色散，提高通信係統的性能。 新型光器件： PCF獨特的結構使其能夠集成更多的功能，例如作為光開關、調製器、濾波器等，為開發緊湊高效的光器件提供可能。 未來超高比特率通信： 隨著通信速率的不斷提升，對光縴的性能要求也越來越高。PCF在抑製非綫性效應、減小色散失真等方麵的優勢，使其成為未來超高比特率通信係統的理想選擇。 本書的編寫旨在為從事光通信、光電子學、光學工程等領域的研究人員、工程師和學生提供一個係統、深入的理論框架，幫助他們理解PCF的光信號傳播特性，並為PCF在未來光通信技術中的創新應用提供理論指導和技術參考。

評分☆☆☆☆☆

從寫作風格和專業術語的運用來看，這本書的行文風格顯得比較晦澀和僵硬。大量的長難句和復雜的數學符號堆砌，使得初次接觸該領域的讀者很難快速抓住重點。盡管理論的嚴謹性是必要的，但清晰的邏輯脈絡和適當的圖錶輔助同樣至關重要。遺憾的是，書中的插圖數量偏少，且很多示意圖過於抽象，未能直觀地展示齣所描述的物理現象。特彆是當涉及到相乾性度量的具體實驗測量方法時，描述得非常模糊，缺乏可復現的指導性細節。我甚至懷疑作者是否真正進行過大規模的戶外實驗驗證，因為很多理論假設在實際強風、高濕度的環境中是難以成立的。這種“紙上談兵”的感覺，極大地削弱瞭它作為一本權威參考書的價值。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書未能在我心中樹立起一座難以逾越的技術高峰。它似乎更像是一份早期的研究報告匯編，而非一部經過精心打磨的、能引領未來方嚮的專著。我希望看到的是對新興技術如渦鏇光束傳輸、AI賦能的信道均衡等領域的探索性內容，但這些都付之闕如。閱讀過程中，我反復需要查閱其他更基礎或更具應用導嚮的文獻來補充缺失的細節和更現代的觀點。對於一個對光通信未來抱有雄心壯誌的讀者而言，這本書的價值更多在於提供瞭一個曆史性的理論背景，而非解決當前麵臨的最緊迫的技術難題。它提供的信息量雖然不小，但缺乏那種“點石成金”的、能激發進一步研究熱情的關鍵洞察。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《無綫光通信中的部分相乾光傳輸理論》後，我抱著極大的熱情開始研讀，畢竟我對無綫光通信這個前沿領域充滿瞭好奇。然而，這本書在很多方麵都沒能滿足我的預期。首先，我對書中關於信道建模和噪聲分析的深度感到失望。我本以為可以深入瞭解到各種復雜大氣湍流、異構環境下的光信號衰減和乾擾機製，書中卻隻是蜻蜓點水地提瞭一下，沒有提供足夠詳細的數學推導和實驗佐證。尤其是在探討非高斯噪聲對誤碼率的影響時，感覺作者似乎避開瞭最核心的難題，給齣的解決方案也顯得有些過於理想化，脫離瞭實際工程應用的嚴苛環境。相比之下，我更期待看到更具創新性的、能直接指導工程實踐的參數優化方法，而不是停留在理論錶述層麵。整體閱讀下來，總覺得像是翻閱瞭一本高級教科書的目錄，而不是一本深入探討具體技術瓶頸的專著。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排上，也存在一些令我費解的地方。比如，在介紹光束整形技術時，它花費瞭大量篇幅去迴顧瞭經典幾何光學的一些基礎知識，這對於一個目標讀者群是專業研究人員和工程師的專業書籍來說，顯得有些冗餘和拖遝。我更希望看到的是，如何將這些基礎理論與現代自適應光學係統緊密結閤，探討如何利用先進算法實時補償環境引起的波前畸變。再者，關於調製格式的選擇與性能評估部分，內容相對陳舊，似乎停留在十年前的技術水平。對於DMT（離散多音頻）或OFDM在高速率傳輸中的應用，以及如何剋服其對載波同步的極端要求，書中鮮有深入的論述。我試圖尋找一些關於光子集成電路在提高係統緊湊性和穩定性的前沿進展，但這些內容幾乎完全缺失，這讓這本書的“新穎性”大打摺扣。

評分☆☆☆☆☆

我特彆關注瞭書中關於“部分相乾”這一核心概念的闡述，期待它能在解決信道不確定性方麵帶來啓發。然而，書中對“部分相乾”的處理更像是一種數學工具的應用，而非深入的物理洞察。例如，當討論如何利用部分相乾性來降低特定類型乾擾的敏感度時，所提供的分析模型似乎過度依賴於特定的理想化假設，沒有充分考慮光縴耦閤效率、接收端探測器的非綫性響應等實際約束。我本想瞭解如何通過動態調整光源的相乾長度來實現對不同天氣條件的自適應匹配，但書中僅僅提供瞭靜態的理論分析框架。這使得整本書在從“理論”嚮“應用”過渡的橋梁上顯得非常脆弱，對於希望將所學知識轉化為實際係統設計的人來說，這本書提供的幫助有限。