通信光电子器件与系统的测量及仿真 赵同刚 9787030260970 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵同刚 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030260970

商品编码：29372625161

包装：平装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名：通信光电子器件与系统的测量及仿真

定价：45.00元

作者：赵同刚

出版社：科学出版社

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787030260970

字数：607000

页码：364

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.581kg

编辑推荐

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本书介绍光纤通信系统的测量及仿真，通过对本书的学习，读者可以了解如何对光纤通信系统和光电子通信器件进行准确测量，如何合理地确立测量方案，加深对光纤通信系统各个部分的认识。本书既可作为工科院校通信专业的教材，亦可供工程技术人员和科研人员学习参考。

内容提要

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本书介绍光纤通信系统的测量及仿真，主要内容包括常用测量仪表的使用和原理介绍，光纤与光缆的测量，常用通信光电子器件的工作原理和测量，光纤和光电子器件测量基本型实验，光纤通信系统的测量，包括SDH系统特性、WDM特性、接入网等，PSpice、OptiSystem等仿真软件在光纤通信中的应用，以及光纤通信系统测试和综合设计型实验。通过对本书的学习，读者可以了解如何对光纤通信系统和光电子通信器件进行准确测量，如何合理地确立测量方案，加深对光纤通信系统各个部分的认识。
本书既可作为工科院校通信专业的教材，亦可供工程技术人员和科研人员学习参考。

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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《通信光电子器件与系统的测量及仿真》 内容简介 《通信光电子器件与系统的测量及仿真》一书，深入探讨了当前通信光电子领域的核心技术，旨在为相关专业的研究人员、工程师及高等院校师生提供一本兼具理论深度与实践指导意义的参考著作。本书内容涵盖了光电子器件的特性分析、系统集成以及测量与仿真等关键环节，力求从理论、实验和计算模拟的多个维度，全面解析光通信系统中不可或缺的光电子器件及其应用。 第一章 绪论：光电子通信的脉络与发展 本章将首先勾勒出光电子通信技术的宏大图景，梳理其从诞生至今的发展历程，重点阐述光信号在现代通信网络中扮演的核心角色。我们将回顾光电转换、光信号传输、光信号处理等基本原理，并强调光电子器件作为实现这些功能的基础，其重要性日益凸显。同时，本章还将展望光电子通信技术的未来发展趋势，包括但不限于更高的数据速率、更低的能耗、更智能化的网络以及向太赫兹和可见光通信等新兴领域的拓展，为后续章节的学习和研究奠定坚实的理论基础和时代背景。 第二章 光电子器件基础理论与关键参数 本章将系统地介绍构成光电子通信系统的各类核心器件。首先，我们会深入剖析半导体激光器（LD）的工作原理，包括PN结的载流子注入、辐射复合、光放大和受激发射等过程。在此基础上，我们将详细讨论影响激光器性能的关键参数，如阈值电流、光功率、波长稳定性、谱线宽度、调制速率以及RIN（相对强度噪声）等，并介绍不同类型激光器（如DFB、VCSEL）的结构特点及应用场景。 其次，本书将详细阐述光电探测器（PD）的原理，着重分析光电导效应和光伏效应，并详细介绍PIN二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作机制。我们将聚焦于PD的关键性能指标，包括响应度、带宽、噪声等效功率（NEP）、探测度（D）、暗电流以及量子效率等，并对不同探测器类型在特定应用环境下的优劣进行对比分析。 此外，本书还将涵盖光调制器（Modulator）和光开关（Optical Switch）等关键器件。对于光调制器，我们将介绍电光效应、声光效应等调制原理，并重点分析Mach-Zehnder调制器（MZM）、电吸收调制器（EAM）等主流调制器的结构、性能参数（如半波电压、消光比、插入损耗、调制带宽）以及在不同调制格式（如NRZ、RZ、PAM4）下的应用。对于光开关，我们将探讨其在光网络中的路由和切换功能，并介绍不同技术的光开关（如MEMS、热光、电光）的原理和性能特点。 第三章 光电子器件的测量方法与技术 本章将聚焦于光电子器件的实验测量技术，为读者提供一套系统、实用的测量指南。我们将从基础的测量仪器入手，详细介绍光功率计、光谱分析仪、示波器、误码率测试仪（BERT）、矢量网络分析仪（VNA）等常用仪器的原理、功能及使用技巧。 随后，本书将针对第二章介绍的各类器件，详细讲解具体的测量流程和关键参数的获取方法。例如，对于激光器，我们将介绍其光功率-电流（L-I）特性、光谱特性的测量方法，以及如何通过RIN测量来评估其噪声性能。对于光电探测器，我们将详细讲解响应度、带宽、噪声等效功率等参数的测量步骤和注意事项。对于光调制器，我们将重点介绍其电压-光功率（V-P）曲线、调制带宽、消光比以及插入损耗的测量方法，并讲解如何使用误码率测试仪来评估其在实际通信系统中的性能。 此外，本章还将探讨一些高级的测量技术，例如时域反射计（TDR）在光纤损耗和故障定位中的应用，以及散斑干涉法在光纤连接器和器件表面缺陷检测中的原理。我们还将讨论测量过程中的不确定度分析和误差来源，以及如何优化实验 setup 以获得更准确可靠的测量结果。 第四章 光电子通信系统集成与性能分析 本章将视线从单个器件转移到整个光电子通信系统的层面，探讨如何将各个光电子器件有效地集成起来，并分析系统的整体性能。我们将首先介绍典型的光电子通信系统架构，包括点对点系统、光纤接入网（如GPON）、城域网和骨干网等。 随后，本书将重点分析系统中的关键性能指标，如信息传输速率、误码率（BER）、信噪比（SNR）、动态范围、传输距离以及系统损耗等。我们将深入探讨影响系统性能的各种因素，包括器件的非理想性（如激光器的RIN、调制器的插入损耗）、光纤的衰减和色散、连接器的损耗以及环境因素等。 在系统集成方面，本章将详细介绍不同子系统的连接和匹配，例如光发送模块、光传输线路（光纤）、光接收模块以及相关的光网络单元（ONU）或用户设备。我们将讨论光信号的整形、放大、复用和解复用等关键技术，以及光电混合集成（OEIC）等发展方向。 第五章 光电子器件与系统的仿真技术 本章将转向仿真计算领域，介绍如何利用计算机模拟来预测和优化光电子器件与系统的性能。我们将首先介绍常用的仿真软件和建模方法，例如基于波动光学和几何光学的仿真工具，以及用于半导体器件仿真的TCAD（Technology Computer-Aided Design）软件。 随后，本书将详细介绍不同器件的仿真模型。对于激光器，我们将讨论增益模型、波导模型以及腔体模型等，并讲解如何通过仿真来预测其输出光功率、光谱特性和调制响应。对于光电探测器，我们将介绍载流子输运模型、吸收模型和噪声模型。对于光调制器，我们将阐述其电光转换模型的构建和仿真。 在系统仿真方面，我们将介绍如何构建光通信系统的整体仿真模型，并分析其在不同工作条件下的性能表现。例如，我们可以通过仿真来预测系统在长距离传输中的色散效应和非线性效应，以及如何通过光放大器来补偿信号损耗。本章还将探讨蒙特卡洛仿真、有限元分析（FEA）等高级仿真技术在光电子领域的应用。 第六章 仿真结果与实验测量的对比分析 本章旨在强调理论、仿真与实验之间的紧密联系。我们将通过大量的实例，展示如何将仿真预测的结果与实际的实验测量数据进行对比分析。通过这种对比，我们可以验证仿真模型的准确性，识别仿真过程中的不足之处，并指导实验的优化方向。 我们将选取若干典型的光电子器件和系统，例如DFB激光器的RIN仿真与测量，PIN探测器的频率响应仿真与测量，以及某个光通信链路的误码率仿真与测量。我们将详细分析仿真结果与实验数据之间可能存在的差异，探讨其产生的原因，例如模型参数的选取、环境因素的影响以及测量误差等。 通过本章的学习，读者将能够更好地理解仿真在器件设计、系统优化和故障诊断中的重要作用，并掌握如何有效地利用仿真工具来加速产品开发和技术创新。 第七章 新型光电子器件与未来展望 本章将聚焦于光电子通信领域的新兴技术和未来发展方向。我们将介绍当前研究热点，例如硅光子学（Silicon Photonics）技术，它利用成熟的半导体制造工艺来制造高性能的光电子器件，有望实现光电集成和低成本的大规模生产。我们将讨论硅基激光器、硅基调制器、硅基探测器以及硅基光波导等关键组件的进展。 此外，本书还将探讨量子点（Quantum Dot）激光器、拓扑光子学（Topological Photonics）器件、以及新型光纤技术（如多芯光纤、空芯光纤）在提升通信性能方面的潜力。我们还将关注光通信向更高频段（如可见光通信、太赫兹通信）和更广阔应用场景（如光计算、光传感）的拓展。 最后，本章将对光电子器件与系统的测量及仿真技术在未来的发展进行展望，强调智能化、自动化和高精度测量与仿真的重要性，以及如何利用人工智能和机器学习技术来进一步提升仿真模型的预测能力和优化效率。 《通信光电子器件与系统的测量及仿真》一书，力求成为读者在探索光电子通信奥秘过程中的得力助手，通过深入浅出的讲解和详实的技术细节，帮助读者构建扎实的理论基础，掌握实用的测量技能，并熟练运用仿真工具，从而在光电子通信领域不断取得突破和创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我最近阅读体验中，最让我感到惊喜的一本。我本来以为它会是那种枯燥乏味的教科书，但事实证明我的想法完全是错误的。作者赵同刚的文笔相当有吸引力，他能够将那些原本可能令人望而生畏的通信光电子器件与系统的测量及仿真过程，描述得生动形象，并且逻辑清晰。阅读的过程中，我仿佛置身于一个现代化的实验室，亲手操作着各种精密仪器，感受着光信号在复杂系统中的传递与转化。书中的每一个章节都像一个精心设计的谜题，引导着读者一步步去探索和理解其中的奥秘。尤其是关于测量方法的细节处理，赵老师给出了非常详尽的操作指南和注意事项，这对于我这种希望将理论知识转化为实践技能的人来说，简直是宝藏。同时，仿真部分的讲解也非常到位，通过丰富的案例，我得以窥见不同器件和系统在不同工况下的运行表现，为日后的设计和优化提供了宝贵的参考。总而言之，这本书不仅仅是一本专业书籍，更像是一次引人入胜的探索之旅，强烈推荐给所有对通信光电子领域感兴趣的朋友们，无论你是初学者还是有一定基础的从业者，都能从中获益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本《通信光电子器件与系统的测量及仿真》给我带来的启发是前所未有的。我一直对通信背后的物理原理和工程实现充满好奇，而这本书恰好完美地填补了我知识体系中的这一块空白。赵同刚教授在书中展现了深厚的学术功底和丰富的实践经验，他不仅讲解了光电子器件的基本原理，更着重于如何进行实际的测量和仿真，这对于理解器件性能、系统设计以及故障排除都至关重要。书中的图表绘制得非常精美，配合文字说明，使得复杂的概念变得易于理解。我特别欣赏的是，作者在讨论测量方法时，不仅仅是罗列参数和步骤，而是深入剖析了每一步背后的物理意义以及可能遇到的误差来源，并给出了相应的解决方案。这使得我在学习过程中，能够形成一种批判性思维，不仅仅是照搬，而是能够理解“为什么”这样做。仿真部分的介绍同样精彩，通过多种软件工具的演示，我看到了如何用虚拟的方式来模拟真实世界的通信系统，这对于加速研发周期、降低实验成本具有巨大的价值。这本书的深度和广度都令人印象深刻，绝对是通信光电子领域的一部里程碑式著作。

评分☆☆☆☆☆

我个人一直以来对通信技术背后的物理机制和工程实现抱有浓厚的兴趣，而《通信光电子器件与系统的测量及仿真》这本书，简直是满足了我对这一领域深入探索的渴望。赵同刚老师在本书中，用一种极其专业且又不失条理的方式，系统地阐述了光电子器件的测量方法及其在通信系统中的仿真应用。我特别欣赏书中对每一个测量环节的精细化解读，不仅仅是介绍测量设备和参数，更重要的是对测量过程中可能遇到的各种挑战和影响因素进行了深入剖析，并且给出了相应的应对策略。这让我在理解测量原理的同时，也能够对测量结果的准确性和可靠性有更深刻的认识。仿真部分的介绍更是让我受益匪浅，通过书中展示的丰富案例，我能够清晰地看到如何运用仿真工具来模拟各种复杂的光通信系统，并对其性能进行预测和优化。这本书不仅是一本技术手册，更是一份宝贵的知识财富，它为我理解和掌握通信光电子领域的核心技术提供了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，刚拿到这本书的时候，我并没有抱有多大的期望，毕竟“测量与仿真”这个主题听起来就有些技术宅。但当我真正翻开它，便被其内容深深吸引了。赵同刚教授的笔触，出人意料地流畅且富有洞察力。他并没有采用堆砌公式的方式来讲解，而是从实际应用场景出发，层层递进地揭示通信光电子器件的测量原理与仿真方法。书中穿插的案例分析，让我能够清晰地看到理论知识如何落地，如何解决实际工程中的问题。特别是对于一些高端器件的测量，书中提供了非常详细的实验步骤和结果分析，这对于我这种需要将理论知识转化为实际操作的人来说，简直是量身定制。仿真部分的介绍更是让我大开眼界，作者展示了如何利用现有的仿真软件，构建出逼真的光通信系统模型，并进行各种参数的优化，这无疑为未来的技术研发提供了强大的工具。这本书的价值，在于它既有深度，又不失趣味性，让我能够在一个相对轻松愉快的氛围中，掌握如此专业且重要的知识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业摸爬滚打多年的工程师，我一直在寻找一本能够系统梳理和深化我对光电子器件测量与仿真理解的参考书。这本书的出现，可以说是恰逢其时。赵同刚老师的著作，以一种非常严谨和专业的方式，将这一复杂而关键的领域呈现在读者面前。他没有回避技术细节，而是迎难而上，将那些晦涩难懂的公式和模型，用清晰的逻辑和图示展现出来。我尤其对书中关于误差分析和不确定度评估的部分印象深刻，这对于保证测量结果的可靠性和准确性至关重要，而这恰恰是很多教科书容易忽略的细节。此外，仿真部分的讲解，也让我看到了理论与实践相结合的强大力量。通过对不同光通信系统的仿真分析，我能够更直观地理解各种参数对系统性能的影响，从而在实际工程设计中做出更明智的决策。这本书的价值在于，它不仅提供了“怎么做”，更重要的是提供了“为什么这么做”的深度解析，帮助读者建立起完整的知识框架。