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柳春锋 著

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出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564011369

商品编码：29738321032

包装：平装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名:光纤通信技术

定价：32.00元

售价：21.8元,便宜10.2元,折扣68

作者:柳春锋

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787564011369

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是为高等学校“光纤通信”课程而编写的基础教材。根据应用型本科人才培养的特点和要求，在内容体例上做了一些新的尝试，即“理论 应用 研究 实训”。在内容上，不仅介绍光纤、光缆、光器件等方面的基本概念、工作原理等基础理论，而且结合工程应用，介绍光纤通信系统工程方面的知识，如光缆选型、再生段计算、光缆敷设、光纤接续等，同时安排了研究项目和实训章节，以培养学生的专业素质，尤其是实践技能。
全书共9章，主要包括光纤光缆结构及其特性、导光原理、光器件的结构原理及其特性、光端机的结构及其技术指标、再生段计算、光缆敷设、光纤接续等。各章除附有习题供读者练习外，还安排有研究项目。
本书可供本科生和研究生使用，也可供从事光纤通信系统和网络研究、教学、规划、设计、使用、管理和维护的有关人员参考，还可作为培训教材使用。

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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探索星辰的奇迹：天文望远镜的原理与应用 浩瀚无垠的宇宙，自古以来就以其神秘莫测的魅力吸引着人类的目光。从仰望星空的朴素好奇，到窥探深空的严谨求索，人类探索宇宙的脚步从未停止。而在这段漫长而辉煌的旅程中，天文望远镜无疑扮演着最为关键的角色。它如同人类智慧的延伸，跨越时空的界限，为我们揭开了宇宙的面纱，让我们得以一窥那些遥远星辰的光辉，理解宇宙的起源与演化。 本书并非聚焦于特定通信技术的脉络，而是将目光投向那片更为广袤的未知领域——宇宙。我们将深入剖析现代天文望远镜的设计理念、工作原理及其在天文学研究中不可替代的作用。本书将带领读者穿越技术的光影，领略人类如何通过精密的仪器，将微弱的星光收集、放大，最终转化为我们能够理解的科学信息。 第一章：望远镜的黎明——从伽利略到牛顿的经典时代 故事的开端，总离不开那些开创性的探索。本章将回顾望远镜发展史上的里程碑。我们将追溯早期折射望远镜的诞生，解析其利用透镜折射光线的基本原理，并探讨伽利略如何凭借这件“好奇的工具”，开启了系统性的天文观测时代，发现了木星的四颗卫星、月球的环形山以及太阳黑子，颠覆了人们对天体的认知。 随后，我们将聚焦于反射望远镜的诞生。艾萨克·牛顿巧妙地运用镜面反射的原理，克服了折射望远镜色差的固有缺陷，制造出了第一台实用的反射式望远镜。本章将详细阐述牛顿式反射望远镜的结构特点，以及它如何通过多块反射镜的组合，实现更清晰、更明亮的观测效果，为后世望远镜的发展奠定了坚实的基础。同时，我们也会简要介绍其他早期望远镜的设计，如开普勒望远镜等，展现那个时代天文学家们的智慧与勇气。 第二章：光学的精妙——折射、反射与现代成像技术 深入理解望远镜的奥秘，离不开对其核心光学原理的透彻解析。本章将详细阐述望远镜成像的两个基本方式：折射与反射。 折射成像： 我们将逐一分析不同类型的透镜（如凸透镜、凹透镜）如何聚焦和发散光线，并解释折射望远镜的物镜和目镜是如何协同工作的，最终将遥远天体的光线汇聚于一点，形成放大的虚像。本章还会深入探讨折射望远镜面临的主要挑战，例如色差（不同颜色的光折射角度不同，导致图像出现彩色边缘）和球差（平行光束在透镜边缘和中心折射点不同，导致图像模糊），以及如何通过设计多层复合消色差透镜等技术来加以克服。 反射成像： 相比之下，反射望远镜利用镜面来反射光线。本章将详细介绍抛物面镜的成像特性，以及不同类型的反射镜（如主镜、副镜）在望远镜系统中的作用。我们将重点阐述卡塞格林系统、格里高利系统等经典的反射镜组合方式，分析它们各自的光学优点和在实际应用中的区别。此外，本章还会介绍现代望远镜中广泛使用的先进成像技术，如相位干涉仪、自适应光学系统等，它们如何补偿大气扰动，提升成像清晰度，甚至实现超高分辨率观测。 第三章：巨人的视野——地面大型望远镜的挑战与突破 随着科学研究的深入，人类对观测的要求也越来越高，需要更强大的“眼睛”来捕捉更微弱、更遥远的光线。本章将聚焦于现代地面大型光学望远镜的建造与发展。 我们将探讨建造大型望远镜所面临的诸多挑战，包括： 光学精度： 巨大的镜面需要达到极高的表面精度，即使纳米级的误差也会显著影响成像质量。本章将介绍如何通过精密加工、抛光技术以及集成式镜面控制系统来实现这一点。 结构稳定性： 庞大的望远镜结构必须在各种环境下保持极高的稳定性，抵抗重力、风力以及温度变化的影响。我们将深入了解主动支撑系统、轻量化材料的应用以及望远镜指向和跟踪的精密控制技术。 大气干扰： 地球大气层对光线会产生湍流效应，导致星光闪烁和图像模糊。本章将详细介绍自适应光学（AO）技术，包括波前传感器、变形镜等关键组件，以及它们如何实时补偿大气扰动，使地面望远镜能够达到甚至超越太空望远镜的清晰度。 多镜合成： 为了获得更大的等效口径，某些大型望远镜采用了多镜合成技术，将多台独立的望远镜组合起来，协同工作。我们将介绍光程差控制、相位锁定等关键技术，以及它们如何实现干涉叠加，获得前所未有的分辨率。 本书还将介绍一些极具代表性的地面大型望远镜，例如欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）、智利阿塔卡马沙漠中的ALMA（阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列）以及正在建设中的欧洲极大望远镜（ELT），通过案例分析，让读者直观感受人类在建造观测利器上的智慧与成就。 第四章：星际信使——射电望远镜与非可见光观测 宇宙并非只以可见光的形式与我们交流，电磁波谱的广阔为我们提供了理解宇宙的另一扇窗口。本章将转向射电望远镜，探索它们如何捕捉来自宇宙深处的无线电信号。 我们将解释射电望远镜的工作原理，包括抛物面天线如何收集和聚焦无线电波，以及接收器如何将其转化为可分析的数据。本章将重点介绍射电望远镜的优势，例如不受大气水汽影响，能够穿透尘埃云，观测到宇宙中一些最古老、最遥远的结构，如星系中心的黑洞、脉冲星以及宇宙微波背景辐射。 此外，本书还将简要介绍其他波段的望远镜，如红外望远镜（用于观测尘埃区域和年轻恒星）、紫外望远镜（用于研究恒星形成和大气）、X射线望远镜（用于观测高能天体，如黑洞吸积盘和超新星爆发）以及伽马射线望远镜（用于研究宇宙中最剧烈的事件）。我们将阐述不同波段的观测数据如何相互补充，共同构建我们对宇宙的完整认知。 第五章：太空的眼睛——轨道望远镜的优势与意义 尽管地面望远镜取得了巨大的进步，但地球大气层的固有局限性使得太空望远镜在某些方面拥有不可替代的优势。本章将深入探讨轨道望远镜的独特价值。 我们将详细分析太空望远镜为何能够获得比地面望远镜更清晰、更完整的观测数据： 规避大气干扰： 处于地球大气层之上，太空望远镜完全不受大气湍流、水汽吸收以及光污染的影响，能够捕捉到最为纯净的宇宙信号。 观测全电磁谱： 许多电磁波段，如X射线、伽马射线以及大部分红外线，会被地球大气层强烈吸收，只有在太空中才能有效观测。 高稳定性与精度： 在失重环境下，望远镜结构受到的应力更小，能够维持更高的指向精度和长期稳定性。 本章将以举世闻名的哈勃空间望远镜（HST）为例，回顾它在天文学研究中取得的辉煌成就，例如精确测量宇宙膨胀速率、发现系外行星、拍摄到遥远的星系和星云等。我们还将展望詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）等新一代太空望远镜的潜力，它们将以更强大的能力，揭示宇宙更深层次的奥秘，例如早期宇宙的形成、系外行星的大气成分以及生命存在的可能性。 第六章：望远镜的未来——技术革新与科学展望 科技的进步是永无止境的，天文望远镜的发展同样如此。本章将展望未来天文望远镜的技术发展趋势，以及这些进步将为我们带来的科学突破。 我们将探讨一些前沿的望远镜技术： 超大型地面望远镜： 巨型镜面技术、新一代主动光学系统以及创新的望远镜设计将继续推动地面观测能力的提升，例如中国正在建设的三十米口径望远镜（LOT）等。 太空望远镜的协同网络： 未来可能会出现多个太空望远镜协同工作的模式，通过组合不同望远镜的数据，实现更高的分辨率和更全面的观测。 系外行星探测的突破： 新一代望远镜将具备更强的系外行星大气分析能力，有望直接探测到系外行星上的生物标志物，寻找地外生命存在的证据。 量子技术在天文领域的应用： 量子传感、量子通信等技术或许将在未来的天文观测中发挥重要作用，提升测量精度，甚至实现全新的观测方式。 本书的最后一章还将简要探讨这些技术进步将如何改变我们对宇宙的认知。例如，更精确地测量暗物质和暗能量的性质，更深入地理解黑洞的形成与演化，以及更全面地探索宇宙的生命起源问题。 通过对天文望远镜的原理、发展以及未来趋势的深入剖析，本书旨在勾勒出一幅宏伟的宇宙探索画卷。它不仅是对科学技术的赞美，更是对人类永不满足的好奇心和求知欲的礼赞。愿读者在翻阅此书的过程中，能够感受到那份来自星空的召唤，激发对浩瀚宇宙的无限遐想与探索热情。

评分☆☆☆☆☆

我必须得指出，这本书在技术细节的更新速度上，存在着巨大的滞后性。当我满怀信心地翻到关于“超高速传输”和“下一代网络架构”的部分时，我看到的描述，让我感觉仿佛穿越回了世纪之交。书中对SDH/SONET架构的分析占据了相当大的篇幅，这些技术虽然是光通信的经典，但在今天的Tbps级别应用中，已经属于非常基础且被更先进的DWDM和OTN技术大幅超越的范畴了。书中对于新型光调制格式，如QAM和概率整形（Probabilistic Constellation Shaping）的讨论，要么语焉不详，要么停留在非常初级的概念介绍层面，完全没有深入到实际部署中需要考虑的信噪比优化和非线性效应补偿的工程实践。对于一个希望紧跟行业前沿的专业人士来说，这本书提供的技术知识点，更像是博物馆里的展品，而非正在生产线上运转的工具。阅读过程中，我不得不频繁地在网上搜索最新的标准和最新的芯片技术，以弥补这本书在时间维度上的巨大鸿沟。这种体验就像是拿着一份十年前的地图去探索一座正在快速扩张的现代都市，每走一步都充满了不确定性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者在撰写时，似乎完全没有站在一个初学者的角度进行考量，导致其论述风格充满了令人费解的跳跃性。他似乎默认读者已经掌握了所有相关的光学基础知识和电磁场理论，因此，在介绍核心算法时，经常会省略掉关键的数学推导步骤，直接抛出一个“经过优化”的复杂公式。例如，在讨论如何最小化非线性损伤（如四波混频）时，作者直接给出了一个涉及高阶偏微分方程的解，却完全没有解释如何从初始条件推导出这个结果，更没有提供任何简化或近似处理的实用方法。这种“你懂的”叙事方式，极大地削弱了这本书的教学价值。对于那些想要通过阅读这本书来自学或巩固基础的工程师而言，这本书更像是一本高级研究生的参考手册，而不是一本能够引导入门的教材。每一次遇到这种跳跃，我都感到一股强烈的被排斥感，仿佛作者设置了一道隐形的门槛，只有少数“圈内人”才能轻松跨越，而我，正在门外徘徊，找不到那把开启理解之门的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书，坦白说，我本来是冲着它封面上那醒目的“信息时代基石”几个字去的，期望能在这本厚厚的书里找到一些关于现代社会数据传输的底层逻辑。结果呢，翻开第一章，扑面而来的是大量关于量子纠缠和超导材料的理论推导，那些公式复杂得让我觉得自己像是在攀登一座没有攀岩工具的珠穆朗玛峰。作者似乎对如何将晦涩的物理学原理“翻译”成工程实践的语言非常不擅长，每一个概念都需要我查阅至少三本大学物理教材才能勉强理解其大意。比如，书中花了整整一个章节详细阐述了某种新型拓扑绝缘体的电子能带结构，这对于一个只想知道如何用现有的光纤网络搭建一个稳定VPN的普通读者来说，简直是天书。我期待的是清晰的架构图、实用的网络部署案例，甚至是关于光纤维护的经验之谈，然而，我得到的却是对费米能级和波函数深入到令人发指的探讨。读完前三分之一，我感觉自己更像是一个刚转行的理论物理博士生，而不是一个想要了解信息如何通过玻璃纤维高速飞奔的技术爱好者。书中的图表大多是复杂的能带图和晶格结构，而不是工程中常见的S曲线或系统框图，这极大地增加了阅读的门槛，让人在深入学习之前就产生了深深的挫败感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧设计，说实话，简直是一场灾难，让人完全失去了阅读的兴趣。封面设计得过于老旧，那种七八十年代教科书的配色风格，让这本书一摆在书架上就像一个被遗忘的角落里的沉重物件。内页的纸张质量也令人不敢恭维，墨水似乎有些渗化，尤其是在插图中，那些本应清晰展示器件剖面的黑白线条，现在看起来模糊不清，边缘总是带着一层淡淡的晕染，这对于需要精确分辨微小细节的工程图纸来说是致命的缺陷。更令人抓狂的是它的索引系统，简直是形同虚设。当你试图查找某个特定术语时，你会发现索引要么缺失了这个词，要么列出了一堆不相关的页码，引导你进入一个又一个死胡同。我记得有一次我需要核对一个关于“色散补偿”的定义，结果在索引里查找无果，最后花了近一个小时在全书里大海捞针。如果说内容是灵魂，那么这本书的呈现方式就是一副病入膏肓的皮囊，它不仅没有辅助理解，反而成为了阻碍知识吸收的强大物理屏障。我甚至怀疑，这本书在印刷和装订环节是否经过了任何现代化的质量控制流程。

评分☆☆☆☆☆

书中对实际工程案例的引用，少得令人发指，几乎可以忽略不计。尽管理论部分堆砌了大量的物理学概念，但这些概念是如何在真实世界的、充满噪声和成本限制的环境中被实际应用的，书中鲜有提及。例如，在讨论光纤的损耗和色散特性时，作者详细列举了不同类型光纤（如G.652、G.655）在理想实验室条件下的指标，但却从未展示过一张实际铺设的跨洋光缆的损耗剖面图，也没有分析过在不同温度和拉力应力下，这些指标会发生哪些实际的变化。我期待看到的是关于光缆的敷设规范、跳线管理的最佳实践，或者在长距离传输中，如何权衡放大器间距和补偿模块成本的工程决策流程。然而，这些“接地气”的内容全被冗长而抽象的理论公式所取代。这本书最终给我的感觉，是空中楼阁式的构建，它完美地描述了光子在真空中的行为，却对光子如何在充满挑战的现实世界中稳定可靠地传递信息，给出了苍白无力的指导。它更像是一份纯粹的学术论文集，而非一本实用的技术指南。