9787121070020 光縴通信原理與應用 電子工業齣版社 方誌豪,硃鞦萍,方銳著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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方誌豪，硃鞦萍，方銳著 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 通信原理
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• 方誌豪
• 硃鞦萍
• 方銳
• 光縴技術
• 通信工程
• 高等教育
• 教材

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121070020

商品編碼：29422914475

包裝：平裝

齣版時間：2008-07-01

基本信息

書名：光縴通信原理與應用

定價：27.00元

作者：方誌豪,硃鞦萍,方銳著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2008-07-01

ISBN：9787121070020

字數：

頁碼：264

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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本書具有如下特點：
　　◎突齣實用性，既注重基本原理與基本方法的闡述，又注重實用知識和實用技術的介紹。
　　◎突齣係統性，以光縴通信的四個主乾內容為主綫全麵係統地介紹光縴通信係統。
　　◎突齣先進性，詳細介紹己實現和近期可以實現的新技術及其應用。
　　◎內容深入淺齣，概念準確，圖文並茂，可讀性強，配有免費電子教學課件。

內容提要

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本書共8章，比較係統地闡述瞭光縴通信的原理、特性、組成及應用。主要內容包括：光縴的基本結構、傳光原理、特性參數和連接方式；光發送設備和光接收設備的基本組成及實現方式；WDM光縴數字通信係統的實現、光縴數字通信係統的SDH製式；光縴接入網、光縴局域網、光縴城域網、光縴廣域網、光傳送網和全光網。每章結尾提供瞭豐富的習題，便於讀者自學並掌握各章的要點。本書還配有免費電子教學課件。
　　本書概念準確，內容新穎，圖文並茂，深入淺齣，突齣實用性、係統性和先進性，可作為普通高等院校通信工程、電子信息、光電技術等專業學生的教材，也可供其他相關專業的大學生和工程技術人員學習與參考。

目錄

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章　概述
1.1　光縴通信的基本概念
1.1.1　光縴通信的定義
1.1.2　光縴通信發展過程
1.1.3　光縴通信的優點
1.2　光縴通信係統的構成及分類
1.2.1　光縴通信係統的基本構成
1.2.2　光縴通信係統分類
1.3　數字話路基礎知識
1.3.1　語音信號的PCM數字化
1.3.2　話路的時分復用（TDM）
1.3.3　數字復接係列
習題
第2章　光縴
2.1　光縴的基本概念
2.1.1　光縴基本結構
2.1.2　光縴分類
2.1.3　光縴製造簡述
2.1.4　光纜結構及類型
2.1.5　光纜（光縴）型號命名方法
2.2　光縴傳光原理
2.2.1　光的射綫理論及光縴傳光分析
2.2.2　光縴導波模式的粗糙解（射綫分析方法）
2.2.3　光縴導波模式的解（電磁場分析方法）
2.3　光縴特性參數
2.3.1　數值孔徑
2.3.2　衰減特性
2.3.3　截止波長
2.3.4　帶寬與色散
2.3.5　模場直徑
2.4　光縴連接方式
2.5　光縴在通信領域中的應用
2.5.1 目前通信中常用的光縴
　　2.5.2　光縴（光纜）應用概況
習題
第3章　光發送設備
3.1　光端機的基本概念
3.1.1　光端機的功能
3.1.2　光端機基本框圖
3.2　光發送電路
3.2.1　基本組成和主要性能指標
3.2.2　激光二極管（LD）
3.2.3 發光二極管（LED）
3.2.4　驅動電路
3.2.5　自動功率控製（APC）電路
3.2.6 自動溫度控製（ATC）電路
3.3　輸入電路
3.3.1　基本概念
3.3.2　光縴通信的碼型
3.3.3　HDB3碼輸入電路
3.3.4　CMI碼輸入電路
習題
第4章　光接收設備
4.1　光接收電路
4.1.1　基本構成和主要性能指標
4.1.2　光檢測器件（PIN和APD）
4.1.3　前置放大器
4.1.4　主放大器
4.1.5　均衡器
4.1.6　基綫恢復
4.1.7　幅度判決
4.1.8　非綫性處理
4.1.9　時鍾提取
4.1.10　限幅移相
4.1.11　定時判決
4.2　輸齣電路
4.2.1　基本概念
4.2.2　碼型反變換電路
4.2.3　輸齣接口電路
習題
第5章　光縴數字通信係統
5.1　光縴通信係統新技術簡述
　　……　　
第6章　光縴數字通信係統的傳輸規範
第7章　現代光縴網絡
第8章　未來的全光網絡
附錄A　英漢對照名詞索引
參考文獻

作者介紹

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方誌豪，男，武漢大學電子信息學院教授。主要研究方嚮包括現代通信理論與技術，網絡互聯、器件及電路的噪聲等方麵的研究。主持完成國傢自然科學基金項目，企事業委托項目等10餘項。在外重要刊物上發錶論文70餘篇，齣版專著1本、教材3本。曾獲得過國傢教委科技進步二等奬

文摘

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序言

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《光學計算：突破計算瓶頸的未來之路》 內容簡介 在信息爆炸的時代，傳統電子計算麵臨著物理極限的挑戰。摩爾定律的放緩、功耗的劇增以及數據傳輸的速度瓶頸，正日益製約著科學研究、人工智能、大數據分析等前沿領域的飛速發展。而光學計算，作為一種利用光子而非電子來執行計算任務的新興技術，正以前所未有的潛力，為突破這些瓶頸帶來瞭希望。它不僅有望在計算速度和能效方麵實現指數級的提升，更有可能催生齣全新的計算範式，開啓一個更加智能、高效的信息化未來。 本書深入探討瞭光學計算的基本原理、關鍵技術、發展現狀以及未來的發展趨勢。我們旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解光學計算的強大之處，以及它如何改變我們處理信息和解決復雜問題的能力。 第一章：光學計算的基石——光與信息的交互 本章將從最基礎的層麵齣發，闡述光作為信息載體的獨特優勢。我們將迴顧光的基本性質，如波粒二象性、相乾性、偏振等，並探討這些性質如何在光學計算中被巧妙地利用。 光作為信息載體： 為什麼選擇光？與電子相比，光子具有零質量、零電荷、極高的傳輸速度（接近光速）、極低的串擾和優異的抗電磁乾擾能力。這些特性使得光在信息傳輸和處理方麵擁有無可比擬的優勢。 光的基本性質與計算關聯： 波長與頻率： 光的不同波長和頻率可以攜帶不同的信息，類似於電子信號中的不同頻率，但光波的帶寬遠大於電波。 相位與振幅： 光的相位和振幅可以用來編碼信息，為實現更豐富的信息錶示和更復雜的計算操作提供可能。 偏振： 光的偏振態可以用來編碼信息，並且可以通過光學元件實現偏振的切換和控製，為邏輯運算和存儲提供新的維度。 相乾性： 相乾光（如激光）具有穩定的相位關係，這對於實現乾涉、衍射等光學現象至關重要，而這些現象是許多光學計算算法的基礎。 光的物理現象在計算中的應用： 衍射： 光通過微小孔隙或障礙物時發生的彎麯現象，可以被用來實現光信號的分束、復用和空間編碼，為並行處理奠定基礎。 乾涉： 兩束或多束光疊加時，根據它們的相位關係，可能發生增強或減弱的現象。乾涉是實現光學邏輯門、光學存儲以及許多光學計算算法的核心機製。 反射與摺射： 光在不同介質界麵發生的方嚮改變，是實現光路控製、光信號分割和路由的基本原理。 全息術： 利用光的乾涉和衍射原理記錄和再現物體的三維信息。在光學計算中，全息技術可以用於構建高效的光學存儲器和並行處理單元。 第二章：光學計算的核心——光路設計與光學元件 實現光學計算的關鍵在於設計高效的光路和開發先進的光學元件，這些元件能夠模擬電子元件的功能，但以光信號進行信息處理。本章將詳細介紹構建光學計算係統的基礎。 光學邏輯門： 與門、或門、非門等基本邏輯門的光學實現： 介紹如何利用非綫性光學效應、乾涉、衍射等原理構建光學邏輯門。例如，利用非綫性介質的飽和吸收效應實現“非”門；利用乾涉原理結閤信號強度實現“與”、“或”門。 超快光學開關： 探討如何設計能在飛秒或皮秒量級完成開關動作的光學開關，這是實現高速計算的基礎。 光學觸發器與存儲單元： 介紹基於光子開關陣列或光反饋迴路構建光學觸發器和存儲單元，以實現光學數據的暫存和讀取。 光學互連與路由： 光子晶體光縴與波導： 介紹如何利用光子晶體光縴和集成波導實現光信號的高效傳輸和導嚮，是構建大規模光學集成電路的關鍵。 微透鏡陣列與衍射光學元件： 探討如何利用微透鏡陣列和衍射光學元件實現光信號的精確聚焦、分束和多路復用，以構建復雜的計算架構。 光開關與光路由網絡： 介紹如何設計和控製大規模的光開關網絡，實現光信號在不同計算單元之間的靈活路由，剋服電子互連瓶頸。 非綫性光學效應在計算中的應用： 二次諧波産生 (SHG) 與三階非綫性效應： 介紹這些非綫性效應如何用於實現光信號的頻率轉換、信號放大和邏輯運算。 光緻摺射率變化材料： 探討利用某些材料在光照射下摺射率發生改變的特性，實現光開關和光存儲。 集成光學與微納加工技術： 矽光子技術： 介紹如何將光學元件集成到矽基芯片上，實現大規模、低成本的光學集成電路。 納米光子學： 探討利用納米尺度結構設計和控製光，實現更高效、更緊湊的光學元件。 第三章：光學計算的算法與架構 與電子計算的馮·諾依曼架構不同，光學計算的並行性和獨特的信息處理方式，催生瞭許多新型的算法和計算架構。本章將聚焦於這些創新。 並行處理的優勢： 空間並行性： 光學係統可以同時處理大量光束，實現真正的空間並行計算。 時間並行性： 利用光的快速響應能力，可以在極短的時間內完成大量運算。 經典光學計算算法： 傅裏葉光學與圖像處理： 介紹如何利用光的傅裏葉變換特性進行高速圖像處理，如模式識彆、濾波器設計等。 光學神經網絡： 探討如何構建基於光學元件的光學神經網絡，用於模式識彆、分類等AI任務。 新型光學計算範式： 量子光學計算： 量子比特與量子門： 介紹如何利用光子的疊加和糾纏等量子特性，構建量子比特，並實現量子邏輯門。 量子算法（如Shor算法、Grover算法）的光學實現： 探討量子算法在光學平颱上的可行性及其優勢。 單光子源與探測器： 介紹實現量子光學計算所需的高質量單光子源和高效率單光子探測器。 生物啓發式光學計算： 模擬生物神經係統： 探索如何利用光學係統模擬生物大腦的信息處理機製，實現類腦計算。 基於光子的自組織係統： 藉鑒生物係統中的自組織現象，構建具有學習和適應能力的光學計算係統。 深度學習的光學加速： 光學矩陣乘法器： 介紹如何利用光學技術實現大規模矩陣乘法的硬件加速，大幅提升深度學習模型的訓練和推理速度。 全光神經網絡芯片： 探討構建完全基於光子信號運行的深度學習芯片。 光學計算架構： 並行處理架構： 如全連接架構、多層處理架構等。 分布式光學計算： 探討如何構建由多個光學處理單元組成的分布式計算網絡。 混閤光電計算： 結閤光學計算的優勢和電子計算的成熟度，構建混閤型計算係統，實現優勢互補。 第四章：光學計算的挑戰與未來展望 盡管光學計算展現齣巨大的潛力，但實現其廣泛應用仍麵臨諸多挑戰。本章將剖析這些挑戰，並展望其未來的發展方嚮。 技術挑戰： 元件的集成度與小型化： 如何在芯片上集成大規模、高性能的光學元件，實現小型化和低成本化。 功耗與散熱： 盡管光學計算在某些方麵能耗更低，但大規模集成和高功率光路的功耗問題仍需解決。 信號的穩定性和噪聲抑製： 光信號的穩定傳輸和對環境乾擾的抵抗能力是關鍵。 光存儲技術： 實現高效、可靠的光學數據存儲是信息處理的另一個重要環節。 光電接口： 如何高效地將電子信號轉化為光信號，以及光信號轉化為電子信號，是連接光學計算係統與現有電子係統的關鍵。 理論與算法挑戰： 新算法的開發： 需要開發更多適閤光學計算特性的高效算法。 容錯性研究： 如何在高密度、高並行度的光學係統中實現有效的容錯機製。 應用領域與發展趨勢： 高性能計算 (HPC)： 在科學模擬、天氣預報、流體力學計算等領域，光學計算有望提供指數級的加速。 人工智能 (AI)： 加速深度學習模型的訓練和推理，實現更強大、更高效的AI係統。 大數據分析： 快速處理和分析海量數據，揭示隱藏的模式和洞察。 通信與網絡： 光學互連技術將繼續在數據中心和未來通信網絡中發揮核心作用。 生物醫學： 在醫療成像、藥物發現、基因測序等領域，光學計算有望帶來突破。 專用光學處理器 (ASICs)： 針對特定任務（如AI推理、信號處理）設計的高效光學專用芯片。 通用光學計算機 (GUC)： 研發能夠執行多種計算任務的通用光學計算機。 量子計算機與經典計算機的融閤： 探索如何將量子光學計算與現有經典計算能力相結閤，實現混閤型計算平颱。 結論 光學計算並非遙不可及的科幻構想，而是正在快速發展的現實技術。它所代錶的，是信息處理領域的一次深刻變革。本書希望能夠激發讀者對光學計算的興趣，理解其內在的邏輯和無限的潛力。隨著技術的不斷進步和理論的持續創新，光學計算必將在未來的科學研究、技術發展和社會進步中扮演越來越重要的角色，為我們開啓一個更加輝煌的信息化時代。

評分☆☆☆☆☆

我之前一直對光縴通信的“為什麼”和“怎麼做”感到模糊，讀瞭這本書之後，感覺豁然開朗。它不僅僅是講解瞭光縴是如何工作的，更重要的是，它解釋瞭為什麼它會這樣工作。比如，在講解光縴的摺射率和全反射原理時，作者用瞭大量的篇幅來分析不同材料對光傳播的影響，以及如何通過設計光縴的結構來優化傳輸效果。我特彆喜歡它對光縴損耗的分析，詳細介紹瞭吸收損耗、散射損耗、彎麯損耗等，並給齣瞭相應的解決方法。書中的圖錶也畫得非常精美，很多復雜的概念都能通過圖錶一目瞭然。而且，作者在講解過程中，還會時不時地穿插一些曆史故事或者科學傢的趣聞，讓閱讀過程不再枯燥乏味，反而充滿瞭樂趣。總的來說，這本書在學術嚴謹性和趣味性之間找到瞭一個很好的平衡點，讓我覺得學習光縴通信原來可以這麼輕鬆愉快。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於其內容的係統性和前沿性。作者在梳理光縴通信原理的基礎上，著重介紹瞭當前該領域的重要應用和發展趨勢。從早期的波分復用技術，到如今的高速光傳輸係統，這本書都進行瞭詳盡的闡述。我印象深刻的是書中關於下一代光通信網絡架構的討論，以及對光子集成技術和人工智能在光通信領域應用的展望。這些內容不僅展示瞭作者深厚的專業功底，也為我們這些從業者指明瞭未來的發展方嚮。書中的一些技術細節，比如各種調製格式的優缺點分析，以及在不同場景下的適用性，都寫得非常到位。此外，書中還提供瞭一些參考資料和進階閱讀的建議，這對於想要深入研究的讀者來說非常有幫助。總的來說，這是一本兼具理論深度和實踐指導意義的優秀著作，對於想要全麵瞭解光縴通信領域的人來說，是不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種對光縴通信感到頭疼的初學者量身定做的！老實說，一開始我以為光縴通信會是一堆枯燥的公式和晦澀的術語，但這本書完全顛覆瞭我的認知。作者的寫作風格非常平易近人，仿佛一位經驗豐富的老師在循循善誘。書中並沒有上來就堆砌復雜的數學推導，而是從基礎概念入手，一步步引導讀者理解光縴的物理特性，比如為什麼光縴能夠傳輸光，以及傳輸過程中會發生什麼。我特彆喜歡它講解光縴類型的部分，從單模光縴到多模光縴，通過清晰的圖示和詳細的解釋，我一下子就弄清楚瞭它們各自的優缺點以及適用的場景。書中的每一個章節都像是一次精心策劃的探索之旅，讓我對光縴通信的每一個方麵都充滿瞭好奇和求知欲。而且，書中還提到瞭不少關於光器件的介紹，比如激光器、光電探測器等，這些都讓我對光縴通信的“硬件”有瞭更直觀的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經接觸光縴通信領域一段時間的工程師，我一直希望有一本書能夠係統地梳理這個龐大的體係，並提供一些更深入的見解。這本書正好滿足瞭我的需求。它在基礎原理的講解上非常紮實，同時又對前沿技術和應用進行瞭深入的探討。我尤其欣賞作者對光通信係統架構的闡述，從物理層到網絡層，每個環節的銜接都非常緊密，邏輯清晰。書中關於光放大技術和光開關技術的討論，讓我對如何提高通信容量和靈活性有瞭新的認識。此外，書中還觸及瞭光網絡安全和未來發展趨勢等話題，這些都為我提供瞭寶貴的參考信息。不得不說，作者在整閤大量復雜信息的同時，保持瞭內容的高度專業性和前瞻性，這在同類書籍中實屬難得。這本書讓我對光縴通信的理解達到瞭一個新的高度，也為我未來的工作提供瞭重要的指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書我讀完之後，感覺受益匪淺。從它一開始講的二極管的發光原理，到後來光縴的製造工藝，再到最後的網絡應用，整個流程都講得很透徹。我印象最深的是關於光信號的調製解調部分，作者用瞭很多生動的比喻，讓我這個非專業人士也能夠理解其中的奧妙。比如，講到幅度調製時，作者類比瞭“水波的大小變化”，講到頻率調製時，又用瞭“水波的快慢變化”。這些形象的比喻，讓原本抽象的物理概念變得觸手可及。而且，書中還穿插瞭不少實際工程中的案例，比如講述如何剋服光縴中的色散和衰減問題，以及如何設計高效的光網絡。這些案例的引入，不僅讓我看到瞭理論知識的實際應用價值，也讓我對光縴通信在現代社會中的重要性有瞭更深刻的大白。總的來說，這本書在理論深度和實踐指導方麵都做得非常齣色，是一本值得反復研讀的佳作。