現代光縴通信與網絡教程 張寶富,劉忠英,萬謙等 9787115102096 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張寶富，劉忠英，萬謙等 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光縴網絡
• 通信原理
• 網絡技術
• 信息技術
• 高等教育
• 教材
• 張寶富
• 劉忠英
• 萬謙

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115102096

商品編碼：29291618982

包裝：平裝

齣版時間：2002-07-01

基本信息

書名：現代光縴通信與網絡教程

定價：36.00元

作者：張寶富,劉忠英,萬謙等

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2002-07-01

ISBN：9787115102096

字數：543000

頁碼：347

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書全麵而係統地論述瞭現代光縴通信與網絡的主流應用技術及發展方嚮。全書共分四個部分。部分：基礎篇，簡要介紹瞭現代光縴通信與網絡的特點、光波在光縴中的復用與放大原理、半導體光器件的工作原理，重點介紹瞭各種新型的常用光器件和各類單模光縴。第二部分：係統篇，介紹瞭光縴通信係統的基本組成以及各類典型係統，重點介紹瞭傳輸係統的設計，包括光發送機、光接收機、光放大器、中繼距離的設計以及光縴的選型等和係統性能評估方法，對兩種主要係統即強度調製直接檢測（IM-DD）與波分復用係統（WDM）的性能進行瞭評估。第三部分：網絡篇，從總體上介紹瞭各類光縴網絡，詳細分析瞭SDH光同步傳送網及其同步復用的原理、網絡同步、自愈環網的構成及保護恢復、節點設備等，並重點介紹瞭波長選路光網絡WRN的光通道與波長路由、波長選路與光交換、網管等。第四部分：應用篇，介紹瞭多業務光縴接入網、高速光縴以太網等。
本書取材廣泛，內容新穎實用，力求讓讀者從整體上把握現代光縴通信與網絡的基本原理、相關技術以及應用全貌；行文通俗易懂、深入淺齣，並配有豐富的圖錶，各部分獨立成篇。本書適閤不同層麵的讀者選用，可以作為高等院校各類通信、廣播電視、計算機網絡、光信息技術、光電子技術、信息管理等專業的教材及各類光縴通信技術培訓班用書 ，也適閤廣大科研和工程技術人員閱讀和參考。

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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光縴通信網絡：連接世界的脈絡與未來 光縴通信，作為現代信息社會基石的通信技術，以其卓越的傳輸帶寬、極低的損耗以及不受電磁乾擾的特性，深刻地改變瞭我們連接、溝通和獲取信息的方式。它不僅僅是技術革新，更是文明進步的推動力，為全球範圍內的信息流動提供瞭前所未有的速度與廣度。從宏觀的全球互聯網骨乾網，到微觀的傢庭寬帶接入，再到5G、6G等下一代通信技術的核心支撐，光縴通信的身影無處不在，構建起一個由光信號組成的、無遠弗屆的信息網絡。 一、 光縴通信的基石：光縴本身 要理解光縴通信，首先必須深入瞭解其核心載體——光縴。光縴是一種由極高純度玻璃（通常是二氧化矽）或塑料製成的細絲，其直徑比人類頭發還要細。它的工作原理是利用光的全反射定律來傳輸信息。光縴內部通常由兩層不同摺射率的介質構成：核心（core）和包層（cladding）。核心的摺射率略高於包層，當光信號以閤適的角度進入光縴時，會在核心與包層界麵發生全反射，從而沿著光縴前進，衰減極小。 根據傳輸模式的不同，光縴可分為單模光縴（Single-Mode Fiber, SMF）和多模光縴（Multi-Mode Fiber, MMF）。 單模光縴 (SMF): 其縴芯直徑極小（通常為9微米），隻能允許單一模式的光傳播。這種結構能夠最大程度地減少模式色散（即不同模式的光傳播速度不同導緻的信號失真），從而實現長距離、高帶寬的傳輸。單模光縴是構建長途骨乾網、海底通信電纜以及高密度城域網的首選。其傳輸容量巨大，是支撐互聯網發展的關鍵。 多模光縴 (MMF): 其縴芯直徑較大（通常為50微米或62.5微米），可以允許多種模式的光傳播。由於存在模式色散，多模光縴的傳輸距離相對較短，且帶寬也受限製。然而，其成本較低，易於連接和安裝，因此常用於數據中心、局域網（LAN）以及短距離的通信應用。多模光縴在企業內部網絡、校園網等環境中扮演著重要角色。 除瞭上述兩種基本類型，還有一些特種光縴，例如用於特種傳感、大功率傳輸或具有特定光學性能的衍生物，它們在特定領域發揮著不可替代的作用。 二、 光信號的産生與檢測：光電器件 光信號的産生和檢測是光縴通信係統的關鍵環節，這依賴於各種先進的光電器件。 光源 (Light Source): 用於將電信號轉換為光信號。常見的有： 發光二極管 (LED): 結構簡單，成本低，但光功率較低，光譜寬度較大，色散較大，適用於短距離、低速率通信。 激光二極管 (LD): 具有高輸齣功率、窄光譜寬度、良好的方嚮性，能夠産生高度集成的光束，是現代光縴通信的主流光源，廣泛應用於各種光縴通信係統。根據工作波長和結構，又有多種類型，如DFB（分布式反饋）激光器、VCSEL（垂直腔麵發射激光器）等。 光檢測器 (Photodetector): 用於將傳輸到接收端的光信號轉換迴電信號。常見的有： 光電二極管 (PD): 結構簡單，響應速度快，是基礎的光檢測器件。 雪崩光電二極管 (APD): 具有內建增益，能夠放大微弱的光信號，提高接收靈敏度，適用於需要檢測極微弱光信號的場景。 光電晶體管 (Phototransistor): 結閤瞭光電探測和放大功能，但響應速度相對較慢。 這些光電器件的性能，如響應速度、靈敏度、效率以及工作波長，直接影響著整個通信係統的性能和應用範圍。 三、 光縴通信係統的組成與工作原理 一個典型的高速光縴通信係統通常包含以下幾個關鍵組成部分： 1. 發送端 (Transmitter): 將輸入的電信號（例如數據、語音、視頻）調製到光載波上，然後通過光源産生相應光信號。調製方式多種多樣，包括強度調製（Intensity Modulation, IM）、頻率調製（Frequency Modulation, FM）等，現代高速係統中常采用更復雜的相乾調製技術。 2. 光縴傳輸媒質 (Optical Fiber Medium): 負責承載和傳輸光信號。光信號在光縴中傳播時會經曆衰減（光功率隨距離減小）和色散（信號脈衝展寬）。 3. 中繼設備 (Repeaters/Amplifiers): 為瞭剋服光信號的衰減，在長距離傳輸中需要使用中繼設備。 光放大器 (Optical Amplifier): 如摻鉺光縴放大器（EDFA），可以直接放大光信號，無需進行光-電-光轉換，因此可以實現高效率、寬帶寬的信號放大，是現代長途光縴通信的核心設備。 再生中繼器 (Regenerative Repeater): 接收衰減後的光信號，將其轉換為電信號，經過整形、判決等處理後，再轉換為光信號重新發射齣去。這種方式可以同時剋服衰減和失真，但效率較低，成本較高。 4. 接收端 (Receiver): 接收光信號，通過光檢測器將其轉換為電信號，然後進行解調、信號處理，最終恢復齣原始的電信號。接收端的靈敏度、動態範圍和抗噪聲能力是關鍵指標。 四、 光縴網絡架構與技術 光縴通信並非僅僅是點對點的傳輸，而是構建成復雜的網絡。其中，光網絡是現代通信的重要組成部分。 波分復用 (Wavelength Division Multiplexing, WDM): 這是一種將多個不同波長的光信號在同一根光縴中同時傳輸的技術，極大地提高瞭光縴的傳輸容量。 粗波分復用 (CWDM): 信道間隔較寬，通道數量相對較少，成本較低，適用於城域網等中短距離應用。 密集波分復用 (DWDM): 信道間隔非常窄，能夠在一根光縴中傳輸幾十甚至上百個波長通道，實現超大容量的傳輸，是長途骨乾網和超大規模數據中心互聯的關鍵技術。DWDM係統通常需要高性能的光放大器、可調諧激光器和精密的濾波器。 光交換 (Optical Switching): 旨在直接在光域內進行信號的路由和交換，避免瞭光-電-光轉換的損耗和延遲。 光開關 (Optical Switch): 可以根據需要改變光信號的傳輸路徑。 光交叉連接 (Optical Cross-Connect, OXC): 是一種更復雜的設備，能夠實現對大量光信號的靈活調度和連接。 無源光網絡 (Passive Optical Network, PON): 是一種廣泛應用於接入網的技術，利用無源的光分路器將一個光信號分發給多個用戶，簡化瞭網絡結構，降低瞭運營成本。EPON（以太網PON）和GPON（吉比特PON）是目前主流的PON技術。 光網絡拓撲: 光縴網絡可以采用多種拓撲結構，如星型、總綫型、環型、網狀型等，不同的拓撲結構適用於不同的應用場景，並影響網絡的可靠性、靈活性和成本。 五、 光縴通信的未來發展趨勢 光縴通信技術仍在飛速發展，以滿足日益增長的數據需求和對更高性能的要求。 更高傳輸速率: 通過采用更先進的調製技術（如高級相乾調製）、更高階的編碼技術以及更高效的信號處理算法，不斷提升單波長的傳輸速率，例如從100Gb/s、400Gb/s嚮800Gb/s、1.2Tb/s甚至更高方嚮發展。 更大網絡容量: 進一步密集化波分復用通道，例如利用可見光或近紅外波段的更多信道，以及探索新的復用技術。 更智能化與靈活化的網絡: 引入人工智能（AI）和機器學習（ML）技術，實現網絡的自動化管理、故障預測與自愈、資源優化調度，構建更具韌性和彈性的智能光網絡。軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）等技術也在光網絡中得到應用，提高瞭網絡的靈活性和可編程性。 “光進銅退”的進一步深化: 光縴接入將覆蓋更廣泛的區域，為物聯網（IoT）、高清視頻、虛擬現實/增強現實（VR/AR）等新興應用提供強大的網絡支撐。 量子通信與光縴的結閤: 量子通信技術的發展，將為光縴通信帶來全新的安全特性，例如量子密鑰分發（QKD），有望在未來實現更安全的通信。 結語 光縴通信網絡，作為支撐現代社會運行的“神經網絡”，其重要性不言而喻。從基礎的光縴材料，到精密的電子器件，再到龐大而復雜的網絡架構，每一個環節都凝聚著科技的智慧與創新。隨著技術的不斷演進，光縴通信將繼續以前所未有的速度和廣度，連接世界，驅動進步，塑造我們未來的生活與社會形態。它不僅是技術的延伸，更是信息時代最堅實的基石，承載著人類社會日益增長的連接需求和對美好未來的無限憧憬。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷，是為瞭瞭解光縴通信在當前大數據、5G等技術浪潮中的地位和作用。這本書的分析角度非常獨到，它並沒有局限於單純的技術介紹，而是將光縴通信置於整個信息技術生態係統中進行考察。書中對光縴通信容量的增長、傳輸速率的提升如何支撐起海量數據傳輸和高速網絡連接，進行瞭詳細的論述。我尤其對書中關於光網絡安全和可靠性的章節印象深刻，這對於構建穩定高效的通信基礎設施至關重要。同時，書中也探討瞭光縴通信在雲計算、物聯網等新興領域的應用前景，這為我理解未來的技術發展趨勢提供瞭重要的參考。雖然書中涉及的一些算法和模型我需要花時間去深入研究，但總體來說，這本書的分析非常有深度，並且具有很強的現實意義。它幫助我看到瞭光縴通信不僅僅是一項技術，更是驅動信息時代發展的核心引擎，讓我對它的價值有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對光電技術充滿好奇的業餘愛好者，我一直想找一本能夠係統地介紹光縴通信的書籍。在朋友的推薦下，我入手瞭這本書。這本書最大的優點在於其結構的清晰和內容的全麵。它從最基礎的光學原理開始，循序漸進地講解光縴通信的各個方麵，讓一個非專業人士也能逐漸理解其中的奧秘。我特彆喜歡書中關於光縴製造工藝和連接技術的介紹，這些內容讓我對光縴通信的“幕後英雄”有瞭更深的認識。讀完之後，我對於光信號如何在光縴中傳輸，以及如何剋服各種損耗和失真有瞭更清晰的理解。書中還涉及瞭一些光通信係統的設計和優化問題，雖然有些細節我可能無法完全掌握，但其提齣的設計理念和優化方法對我來說非常有價值。總的來說，這本書滿足瞭我對光縴通信基礎知識的探索需求，並且讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣。它就像一本打開新世界大門的鑰匙，讓我看到瞭科技發展的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書確實是老朋友瞭，我拿到的時候還是上大學那會兒，想著學點紮實的理論基礎，為將來的科研或者工作打下基礎。翻開第一頁，就被那厚重的篇幅和密集的公式給震撼到瞭，但同時又有一種莫名的期待。作者們在光縴通信這個領域深耕多年，他們的文字裏透露著嚴謹和深入淺齣的智慧。我記得有段時間，我幾乎是天天捧著這本書，從光信號的産生、傳輸，到接收、處理，一步一步地跟著書裏的邏輯走。有時候會遇到一些難懂的公式，需要反復推敲，甚至會去查閱相關的論文和資料，但一旦理解瞭，那種豁然開朗的感覺是無比美妙的。書中對各種光縴的類型、特性，以及它們在不同應用場景下的優勢和局限性都有詳細的闡述，這對於我理解整個光縴通信的體係架構非常有幫助。更重要的是，它不僅僅停留在理論層麵，還穿插瞭大量的實際應用案例和工程實例，這讓我感覺學到的知識是鮮活的，是有生命力的，能夠真正解決實際問題。雖然有些章節對於初學者來說可能有點挑戰，但我相信，隻要有耐心和毅力，這本書絕對是一筆寶貴的財富。它就像一位循循善誘的老師，引領我一步步走進光縴通信的奇妙世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我來說，更像是一次思維的洗禮。我一直認為通信技術是一個龐大而復雜的體係，而光縴通信又是其中的佼佼者。這本書沒有僅僅停留在技術層麵，而是從更宏觀的角度，分析瞭光縴通信在信息時代所扮演的關鍵角色，以及它如何推動瞭互聯網、移動通信等領域的發展。書中關於光網絡架構的討論，讓我對未來通信網絡的形態有瞭新的認識。比如，書中提到的下一代光網絡技術，如軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）在光網絡中的應用，讓我看到瞭這個行業的創新活力。此外，書中對光縴通信麵臨的挑戰和未來的發展方嚮也進行瞭深入的探討，這對於我理解行業動態和潛在的投資機會非常有幫助。它不是一本簡單的數據手冊，而是一部引領思想的書籍，讓我開始思考光縴通信的本質和它的未來走嚮。我會被書中那種對技術的熱情和對未來的憧憬所感染，並開始重新審視自己對科技的理解。

評分☆☆☆☆☆

最近在工作上遇到瞭瓶頸，需要快速掌握一些新的技術知識，於是我把目光投嚮瞭這本書。說實話，剛開始抱著“快速過一遍”的心態，但沒想到這本書的深度和廣度遠遠超齣瞭我的預期。作者們對於光縴通信網絡的發展曆程、關鍵技術以及未來趨勢的分析，非常具有前瞻性。書中對波分復用、光放器、光交換等核心技術的原理和實現方式進行瞭深入的講解，這對於我理解目前現有的通信網絡架構非常有啓發。我尤其喜歡書中關於網絡管理和運維的部分，這部分內容對於實際工作非常實用，比如如何進行網絡監控、故障診斷和性能優化等。我發現，很多我在工作中遇到的問題，在這本書裏都能找到理論上的解釋和解決思路。而且，它不僅僅是技術的堆砌，更包含瞭很多作者們對行業發展的思考和洞察，這讓我能夠從一個更宏觀的視角來看待光縴通信這個領域。雖然書中有些章節涉及到一些復雜的數學模型和仿真分析，我可能需要花一些時間去消化，但總體而言，這本書的實用性和前沿性都讓我印象深刻。它就像一位經驗豐富的行業前輩，給我指明瞭前進的方嚮。