光調製與再生技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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武保劍文峰 著

圖書標籤:

• 光通信
• 光調製
• 光再生
• 光縴通信
• 信號處理
• 非綫性光學
• 光電子技術
• 信息技術
• 通信工程
• 光網絡

店鋪： 文軒網少兒專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030570154

商品編碼：29337102249

齣版時間：2018-05-01

作  者:武保劍,文峰 著 定  價:68 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2018年05月01日 頁  數:182 裝  幀:平裝 ISBN:9787030570154 ●第1章 緒論 1
●1.1 光縴通信的發展 1
●1.1.1 四個發展階段 1
●1.1.2 未來發展趨勢 3
●1.2 光調製與接收 5
●1.3 信號再生技術 6
●1.3.1 光縴非綫性效應 7
●1.3.2 全光再生實現 8
●1.4 本書內容安排 8
●參考文獻 9
●第2章 光信號收發技術 11
●2.1 光縴通信係統 11
●2.2 光發送機 13
●2.2.1 半導體光源 13
●2.2.2 光發送機組成 16
●2.2.3 直接調製特性 17
●2.2.4 自動控製電路 19
●2.3 間接光調製器 21
●2.3.1 電光調製器 21
●2.3.2 電吸收調製器 27
●部分目錄

內容簡介

光調製與再生技術是光縴通信係統的兩大核心課題，近些年來伴隨著偏振復用四相相移鍵控調製格式的商業化應用，骨乾網絡信號速率已從10G/40G提升到100G，並有望嚮400G甚至是1T方嚮進發。針對大容量光縴通信網絡的發展需求，新型調製方式和全光再生技術成為各國科研機構的主要研究方嚮。本書共分9章，前5章從光通信收發係統、光波導處理器件、光場的數字和模擬調製技術角度介紹新型光調製技術及其在現代光通信係統中所起到的重要作用；後麵4章主要介紹全光再生技術的近期新成果，涉及到OOK信號的全光再生、麵嚮高階調製信號的再生技術、波分復用信號的多通道再生以及新型光器件中的再生探索。

《光通信的基石：信號增強與信息重塑的奧秘》 一、 引言：穿越噪聲迷霧，重拾清晰信號 在信息爆炸的時代，光通信以其極高的傳輸速率和巨大的帶寬潛力，成為現代社會不可或缺的命脈。然而，光信號在漫長的傳輸過程中，不可避免地會遭受各種損耗和畸變。這些“噪聲”如同層層迷霧，吞噬著寶貴的信息，導緻數據傳輸錯誤率上升，通信質量直綫下降。如何有效地剋服這些挑戰，將衰減、失真、色散等影響降至最低，確保信息的完整與準確，是光通信領域持續探索的關鍵課題。 本書《光通信的基石：信號增強與信息重塑的奧秘》正是聚焦於這一核心問題，深入剖析光信號在傳輸過程中麵臨的挑戰，並係統地介紹一係列革命性的技術，旨在實現信號的“增強”與“再生”，從而突破光通信的傳輸極限，為構建更高速、更可靠、更廣闊的未來通信網絡奠定堅實的基礎。本書並非僅僅停留在理論的闡述，而是力求從原理、模型、實現方法到實際應用，進行全麵而深入的探討，為讀者構建一個清晰、完整、具有實踐指導意義的知識體係。 二、 光信號的“敵人”：剖析傳輸中的衰減與畸變 在探討解決方案之前，理解問題至關重要。本書將首先帶領讀者深入剖析光信號在光縴中傳輸時所遇到的各種“敵人”。 光縴損耗：無情的能量吞噬者 吸收損耗： 光波在傳播過程中，其能量被光縴材料本身吸收，轉化為熱能。這部分損耗與光縴的材料特性（如羥基雜質、金屬離子等）以及傳輸波長密切相關。本書將詳細介紹不同類型光縴的吸收損耗機理，並分析其對信號強度的影響。 散射損耗： 主要包括瑞利散射和米氏散射。瑞利散射是由於光縴材料內部微觀不均勻性引起，隨波長四次方衰減，是限製長距離傳輸的主要因素。米氏散射則與光縴的宏觀不規則性有關。本書將詳細闡述散射機理，並通過數學模型進行量化分析。 彎麯損耗： 光縴在彎麯時，部分光場會輻射到光縴外部，導緻損耗增加。宏觀彎麯和微觀彎麯對損耗的影響程度不同。本書將探討不同彎麯半徑下的損耗特性，並提齣減小彎麯損耗的設計考量。 連接損耗： 光縴接頭（熔接或連接器）處的對準不當、端麵不潔淨等原因都會引入額外的損耗。本書將分析不同連接方式的損耗機製，並介紹提高連接質量的工藝和方法。 光信號的“變形記”：失真與色散的挑戰 非綫性效應：力量的失衡 剋爾效應（三階非綫性效應）： 光強變化引起光縴摺射率的變化，導緻信號相位畸變，産生自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）和四波混頻（FWM）。本書將深入分析這些效應的數學模型，並討論其對信號完整性的影響。 拉曼散射和布裏淵散射（二階非綫性效應）： 光子與光縴分子相互作用，産生能量轉移，導緻信號的頻譜展寬和功率轉移。本書將解析這兩種散射機理，並探討其在不同光通信係統中的錶現。 色散：時間的“錯位” 模間色散： 在多模光縴中，不同模式的光信號傳播速度不同，導緻信號脈衝展寬。本書將介紹不同模式的傳播特性，並分析模間色散的影響。 材料色散： 光縴材料的摺射率隨波長變化，導緻不同波長的光信號傳播速度不同，引起脈衝展寬。本書將詳細推導材料色散的公式，並討論其與波長的關係。 波導色散： 光縴的波導結構導緻不同波長的模式傳播常數不同，從而引起色散。本書將分析波導色散的産生機理，並探討如何通過光縴設計來優化色散特性。 偏振模色散（PMD）： 由於光縴的不均勻性，不同偏振態的光信號傳播速度不同，導緻信號展寬。本書將深入解析PMD的産生原因，並分析其對高速通信係統的影響。 三、 重塑清晰的“畫捲”：信號增強與再生的關鍵技術 理解瞭信號的“敵人”之後，本書將聚焦於“利器”——實現信號增強與再生的核心技術。這些技術的核心在於“補償”和“恢復”，將退化後的信號重新“激活”。 放大技術：點亮黯淡的信號 摻鉺光縴放大器（EDFA）： 作為光通信領域最重要的放大器之一，EDFA在1550nm波長範圍內的齣色錶現，極大地推動瞭光通信的發展。本書將詳細介紹EDFA的工作原理，包括能量激發、受激輻射、受激吸收以及放大過程中的增益特性和噪聲特性。我們將探討其不同結構（如單級、雙級、前嚮泵浦、後嚮泵浦等）及其優缺點，並分析其在不同應用場景下的性能考量。 半導體光放大器（SOA）： SOA結構緊湊、集成度高，在特定波長範圍內具有良好的放大性能，並可實現波長轉換等附加功能。本書將深入解析SOA的工作機理，包括載流子注入、受激發射以及其與EDFA在性能和應用上的差異。 拉曼放大器（RA）： 利用光縴自身的非綫性效應實現放大，可實現分布式放大，有效補償長距離傳輸中的損耗。本書將詳細闡述拉曼散射的機理，並介紹分布式拉曼放大（DRA）和集中式拉曼放大（CRA）的工作原理，以及如何通過泵浦光功率和波長選擇來優化放大性能。 其他新型放大技術： 簡要介紹並分析其他具有潛力的放大技術，如色散補償光縴放大器（DCFA）、光子晶體光縴放大器等。 補償技術：撫平“皺紋”與“斷層” 色散補償：找迴失落的時間 色散補償光縴（DCF）： 利用具有相反色散特性的特種光縴來抵消傳輸光縴的色散。本書將詳細介紹DCF的設計原理、參數選擇以及其在係統中的部署方式。 光柵色散補償器（FBG）： 利用光縴布拉格光柵對不同波長光的反射特性來實現色散補償。本書將深入分析FBG的結構、製備以及其在色散補償中的應用。 可調諧色散補償器： 介紹能夠根據實際係統需求進行實時色散補償的先進技術，包括基於液晶、微機電係統（MEMS）等實現可調諧的色散補償器。 數字信號處理（DSP）色散補償： 隨著DSP技術的飛速發展，通過數字信號處理算法在接收端對色散進行補償，已成為一種重要的補償手段。本書將探討DSP在色散補償中的原理與實現。 非綫性效應補償：馴服失控的“力量” 預畸變技術： 在信號傳輸前，對信號進行預先的畸變處理，以抵消傳輸過程中産生的非綫性效應。本書將分析不同預畸變方法的原理與應用。 相位共軛技術： 利用非綫性效應産生信號的相位共軛波，從而恢復原始信號。本書將詳細介紹相位共軛的原理與實現。 光電混閤補償： 結閤光學元件和電子信號處理技術，對非綫性效應進行補償。 再生技術：讓信號“重獲新生” 全光再生：無中生有，徹底恢復 光開關再生： 利用光開關實現信號的“門控”，去除噪聲，恢復信號的幅度。 光電再生： 將光信號轉換為電信號，經過電子再生電路處理後再轉換為光信號。本書將分析其工作原理、優缺點以及在高速通信中的應用。 光再生技術的發展趨勢： 展望全光再生技術在構建無電中繼的光通信網絡中的作用。 數字信號處理（DSP）在信號再生中的應用： 詳細介紹DSP如何通過先進的算法（如均衡、時鍾恢復、判決等）對接收到的信號進行處理，實現信號的“再生”功能，尤其是在相乾光通信係統中。 四、 實際應用與未來展望：構建高效智能的光通信網絡 本書的價值不僅在於理論的深入，更在於將這些技術與實際應用緊密結閤，為讀者提供更廣闊的視野。 長距離傳輸係統： 在跨洋通信、城域網骨乾等長距離傳輸場景下，信號增強與再生技術是保障通信質量的關鍵。本書將分析這些技術在不同長距離傳輸係統中的具體部署方案和性能優化。 高速率傳輸係統： 隨著通信速率的不斷提升（如100Gb/s, 400Gb/s, Tb/s級彆），信號衰減和畸變的影響愈發顯著。本書將探討如何利用先進的放大、補償與再生技術來應對更高傳輸速率帶來的挑戰。 光網絡中的應用： 從點到點的通信到復雜的網絡拓撲，信號增強與再生技術在光交換、光路由、光監測等各個環節都發揮著至關重要的作用。 未來發展趨勢： 智能光網絡： 探討如何利用人工智能和機器學習技術，實現信號增強與再生的智能化、自適應化，構建更具韌性和效率的光通信網絡。 新型光縴與器件： 介紹具有特殊性能的新型光縴（如空芯光縴、多芯光縴）以及新興的光放大、補償與再生器件，它們將為突破現有技術瓶頸提供新的可能。 全光計算與信息處理： 展望在光域內實現信號處理與信息重塑的可能性，進一步提升光通信係統的處理能力和能效。 五、 結語 《光通信的基石：信號增強與信息重塑的奧秘》緻力於為讀者提供一個全麵、深入、具有前瞻性的知識框架。通過對光信號衰減與畸變機理的細緻剖析，以及對各種先進放大、補償與再生技術的係統介紹，本書旨在幫助讀者深刻理解光通信的挑戰與機遇，掌握解決問題的關鍵技術，為推動光通信技術的進步和應用發展貢獻力量。無論您是光通信領域的學生、研究人員，還是工程師，本書都將是您探索光通信奧秘、構建未來信息高速公路的寶貴指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書《光調製與再生技術》給我帶來的驚喜，在於它能夠將看似艱澀的技術概念，用一種非常易於理解的方式呈現齣來。我之前對光信號的“調製”和“再生”一直存在一些模糊的認識，覺得它們是某種神秘的黑科技。但讀瞭這本書之後，我纔明白，原來這些都是基於紮實的物理學和數學原理的。書中對光調製部分，從最基本的信號疊加原理講起，逐步深入到各種復雜的調製格式，比如AM、FM、PM，以及更先進的QAM、PSK等等。作者的講解非常細緻，每一種調製方式都配有清晰的圖示和通俗易懂的類比，讓我能夠快速抓住其核心思想。而光信號再生這部分，更是讓人眼前一亮。書中詳細介紹瞭各種再生技術，比如判決再生、再生-轉發、再生-重構，以及它們的原理和優缺點。特彆是對光信號在傳輸過程中損耗和噪聲的處理，讓我對通信的可靠性有瞭全新的認識。這本書不僅僅是理論的堆砌，還穿插瞭一些實際應用案例，讓我能夠將學到的知識與現實世界聯係起來，感到非常受用。我特彆喜歡作者在講解過程中，不斷強調“為什麼”和“怎麼做”，這種引導式的學習方式，讓我主動去思考，而不是被動接受信息。

評分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《光調製與再生技術》的時候，我簡直是抱著挖寶的心情！雖然我對這個領域其實算是個新手，但光是翻閱目錄就覺得內容超級紮實，完全不像市麵上那些“看起來很美”但實際卻淺嘗輒止的書。一開始被那些復雜的公式和理論嚇到瞭，但作者的講解方式真是太有耐心瞭，一步步地把概念拆解開來，讓我這個門外漢也能慢慢跟上節奏。尤其是關於光調製的基本原理，從最基礎的幅度和相位調製講到更高級的QAM，每一種都有詳細的數學推導和清晰的圖示，讓你不僅知其然，更知其所以然。我特彆喜歡書中對不同調製技術優缺點的比較分析，結閤實際應用場景，感覺就像有位經驗豐富的前輩在手把手地教你如何根據需求選擇最閤適的技術。而且，書裏還穿插瞭一些曆史上重要的技術發展節點，這讓整個學習過程不再枯燥，反而充滿瞭探索的樂趣。我本來以為可能要花很長時間纔能消化，但因為講解深入淺齣，加上例題的輔助，感覺吸收起來比預想的要快不少。現在我對光通信中的“信號怎麼變身”有瞭個大概的認識，這為我後續深入學習打下瞭堅實的基礎，真的非常感激這本書！

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《光調製與再生技術》這本書在細節處理上真的做到瞭極緻。我之前讀過一些關於光通信的書，但很多都隻停留在概念層麵，真正深入到技術細節的卻不多。而這本書，它毫不避諱地去講解那些“硬核”的內容，比如在討論光信號再生時，它會詳細闡述判決再生、再生-轉發以及再生-重構等不同方法的物理機製和實現方式，甚至還涉及到具體的器件選型和性能評估指標。我當時對“再生”這個概念一直模糊不清，總覺得有點玄乎，但讀瞭這本書，特彆是關於噪聲抑製和信號恢復的章節，纔真正明白它的重要性和復雜性。書中對不同再生技術的優缺點分析也十分到位，結閤瞭不同應用場景下的考量，比如在長距離傳輸和高速傳輸中的應用差異。而且，書中對相關數學模型和仿真方法的介紹也相當詳盡，這對於想要進行實際研究的讀者來說，簡直就是福音。我嘗試著跟著書中的方法推導瞭一些公式，感覺思路一下子就清晰瞭很多。雖然有些地方需要反復咀嚼，但這種“啃硬骨頭”式的學習過程，反而讓我收獲頗豐，對整個光信號處理流程有瞭更深刻的理解，感覺離實際應用更近瞭一步。

評分☆☆☆☆☆

我一直對光通信在現代社會中的角色充滿好奇，《光調製與再生技術》這本書正好滿足瞭我對這個領域的好奇心，而且還遠遠超齣瞭我的預期。一開始是被書名吸引，以為會是比較偏嚮技術的枯燥讀物，但沒想到讀起來卻像是在聽一位資深工程師娓娓道來，充滿瞭智慧和經驗。書中關於光調製技術的發展曆程，從早期的簡單調製到如今復雜的相乾光通信，脈絡清晰，引人入勝。我特彆喜歡其中對不同調製格式（如PSK、QAM）的介紹，不僅解釋瞭其原理，還深入探討瞭它們在不同通信係統中的適用性和帶來的性能提升。而光信號再生部分，更是這本書的點睛之筆。書中對各種再生技術（如光電再生、全光再生）的原理、優勢和局限性都進行瞭詳盡的闡述，並且結閤瞭實際工程中的案例分析，讓我對如何保證光信號在傳輸過程中不失真、不衰減有瞭更直觀的認識。這種理論與實踐相結閤的講解方式，對於我這樣想從宏觀層麵瞭解光通信技術發展趨勢，又想深入瞭解具體技術細節的讀者來說，是極大的幫助。它讓我看到瞭技術創新是如何推動通信速度和質量不斷提升的，也讓我對光通信在未來社會發展中的作用有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

拿到《光調製與再生技術》這本書，我最直觀的感受就是它的“厚重感”，不僅僅是紙張的厚度，更是內容上的充實感。作為一名對光通信略有涉獵的工程師，我一直希望找到一本能夠係統性地梳理光調製和再生技術的書籍，這本書恰好滿足瞭我的需求。書中對光調製技術的梳理非常全麵，從基礎的模擬調製到復雜的數字調製，幾乎涵蓋瞭所有重要的調製方式，並且對每一種調製方式的數學原理、時域和頻域特性都進行瞭深入的分析，這對於理解信號的編碼和解碼過程至關重要。我印象特彆深刻的是關於相乾光通信的章節，它詳細介紹瞭本地振蕩器、相位和頻率同步等關鍵技術，讓我對現代高速光通信係統的復雜性有瞭更深的體會。而光信號再生部分，書中對不同再生技術，特彆是光電再生和全光再生的工作原理、實現方式以及優缺點分析，都做到瞭細緻入微。它不僅僅是停留在理論層麵，更結閤瞭實際器件的性能參數和係統設計的考慮，這對於我進行實際係統設計和優化非常有價值。這本書就像一本“技術百科全書”，為我提供瞭一個堅實的理論基礎和寶貴的實踐指導。