光纤通信技术 孙学康 9787563504251 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙学康 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563504251

商品编码：29483021067

包装：平装

出版时间：2001-03-01

基本信息

书名：光纤通信技术

定价：35.00元

作者：孙学康

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2001-03-01

ISBN：9787563504251

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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本书是高等函授教材，也可作为计算机通信类相关专业的低年级学生使用，也可供成人教育使用，也可作为工程技术人员的参考书。 本书全面介绍了光纤通信系统工程中各部分的工作原理，简单介绍了光纤通信中的测量技术及光缆线路的施工与维护，论述了SDH光传输设备的类型和结构，并对光放大器及一些新型的光通信系统工程进行了介绍，本书在编写上力图做到条理清晰，对较复杂的数学推导注意讲清推导思路，力求便于自学。

内容提要

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本书是根据邮电函授教学指导委员会审议通过的教学大纲编写的，书中较全面地介绍了光纤通信系统中各部分的工作原理，简单介绍了光纤通信中的测量技术及光缆线路的施工与维护，论述了SDH光传输设备的类型和结构，并对光放大器及一些新型的光通信系统进行了介绍，本书在编写上力图做到条理清晰，对较复杂的数学推导注意讲清推导思路，力求便于自学。
本书是高等函授教材，也可作为工程技术人员的参考书。

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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光纤通信技术（第2版） 作者： 孙学康 出版社： 电子工业出版社 ISBN： 978-7-5635-0425-1 图书简介 《光纤通信技术（第2版）》是一部系统、全面、深入阐述光纤通信原理、技术、设备、系统及应用的著作。本书旨在为读者提供一个扎实的光纤通信理论基础，并介绍当前该领域最前沿的发展动态和技术趋势。本书内容涵盖了光纤通信的各个方面，从最基础的光学原理到复杂的系统设计和实际应用，都进行了详尽的论述。 第一篇：光纤通信的基本原理 本篇将从物理学的基本定律出发，逐步引入光纤通信的核心概念。 第一章：光纤通信概述 1.1 光纤通信的定义与发展历程： 详细追溯光纤通信从诞生到发展至今的每一个重要节点，分析其相较于传统铜缆通信在传输容量、传输距离、抗干扰能力等方面的优势，以及其在现代社会信息传输中的关键作用。 1.2 光纤通信的基本组成： 介绍构成一个完整光纤通信系统的核心组件，包括光源（如激光器、LED）、光调制器、光纤、光探测器、光放大器、光开关等，并简要说明它们的功能和在系统中的位置。 1.3 光纤通信在国民经济中的地位与作用： 阐述光纤通信作为信息时代“高速公路”的战略意义，其在互联网、移动通信、金融、军事、科研等领域的广泛应用，以及对社会信息化进程的推动作用。 第二章：光在光纤中的传输 2.1 电磁波与光： 回顾电磁波的基本理论，特别是光的电磁波特性，为理解光在光纤中的传播奠定基础。 2.2 光纤的结构与工作原理： 详细解析光纤的物理结构，包括纤芯（core）、包层（cladding）和涂覆层（coating）的作用。深入阐述光的折射、全反射等基本光学现象如何实现光在光纤中的导行，即“光的全内反射”原理。 2.3 光纤的分类与特性： 介绍不同类型光纤的特点，如单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF），以及它们在纤芯直径、数值孔径、模场直径等方面的差异。分析这些差异如何影响光信号的传输性能，以及它们各自适用的应用场景。 2.4 光在光纤中的损耗： 深入分析导致光信号在光纤中衰减的主要因素。 吸收损耗： 解释材料本身的吸收特性，以及其与光的波长、材料纯度等的关系。 散射损耗： 重点介绍瑞利散射（Rayleigh scattering）和米散射（Mie scattering）的机理，以及它们对光信号的影响。 弯曲损耗： 分析宏弯损耗（macrobending loss）和微弯损耗（microbending loss）的成因，以及如何通过光纤制造和敷设技术来减小。 2.5 光在光纤中的色散： 详细阐述色散（dispersion）对光信号传输的影响，它会导致不同波长的光以不同的速度传播，从而引起信号的展宽和失真。 材料色散（Material dispersion）： 解释由于材料折射率随波长变化而引起的色散。 波导色散（Waveguide dispersion）： 分析由于光纤结构（纤芯和包层）对不同模式光传播速度的影响而引起的色散。 模式色散（Modal dispersion）： 重点介绍在多模光纤中，不同模式的光沿不同路径传播，导致传播时间差而产生的色散，以及其限制多模光纤传输距离的主要原因。 2.6 光纤的非线性效应： 介绍在高光功率密度下，光纤材料的非线性特性对光信号的影响。 克尔效应（Kerr effect）： 包括自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM）。 拉曼散射（Raman scattering）与布里渊散射（Brillouin scattering）。 四波混频（Four-wave mixing, FWM）。 第二篇：光纤通信系统组成部分 本篇将详细介绍光纤通信系统的各个关键技术和设备。 第三章：光源技术 3.1 半导体激光器（LD）： 介绍半导体激光器的基本工作原理，包括PN结、载流子注入、受激辐射等。深入分析不同类型的半导体激光器，如异质结激光器、量子阱激光器、DFB（分布式反馈）激光器、DBR（分布式布拉格反射器）激光器等，以及它们在光纤通信中的应用，特别是DFB和DBR激光器在长距离、高速通信中的重要性。 3.2 发光二极管（LED）： 讲解LED的发光机理，并与激光器进行比较，分析其优缺点，说明LED在低速率、短距离通信中的应用。 3.3 其他光源： 简要介绍其他可能的光源技术，如气体激光器、固体激光器等（虽然在光纤通信主体应用中较少，但可作为对比或特定场景提及）。 第四章：光调制与解调技术 4.1 光信号的调制： 介绍将电信号转换为光信号的过程，包括信息的编码。 直接调制（Direct modulation）： 将电信号直接加载到光源的驱动电流上。 外部调制（External modulation）： 使用外部调制器，如电光调制器（EO modulator）、声光调制器（AO modulator）等，将光源发出的光进行调制。详细分析电光调制器的工作原理，如马赫-曾德尔调制器（Mach-Zehnder modulator, MZM）和电吸收调制器（Electro-absorption modulator, EAM）。 4.2 光信号的解调： 介绍从光信号中恢复电信号的过程。 光电探测器（Photodetector）： 详细介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理、响应速度、灵敏度等参数，以及它们在光接收端的作用。 相干光接收（Coherent optical detection）： 介绍相干探测的基本原理，它能显著提高接收灵敏度，并可实现更复杂的光调制格式（如PSK、QAM），是现代高速光通信的关键技术。 第五章：光放大器技术 5.1 光放大器的作用与分类： 阐述光放大器在补偿光信号损耗、实现长距离传输中的关键作用。介绍不同类型光放大器： 掺铒光纤放大器（EDFA）： 详细介绍EDFA的工作原理，包括掺铒光纤、泵浦光源、光学隔离器、耦合器等组件。分析EDFA的增益、噪声系数、饱和输出功率等关键参数，以及其在WDM系统中的应用。 半导体光放大器（SOA）： 介绍SOA的工作原理，分析其特点和与EDFA的比较，以及其在光交换、光信号再生等方面的应用。 拉曼放大器： 介绍受激拉曼散射（SRS）放大原理，分析其优势，如可调增益、低噪声等。 5.2 光放大器的性能指标： 讨论增益、增益平坦度、噪声系数、饱和光功率、带宽等重要性能参数。 第六章：光开关与光路由技术 6.1 光开关的原理与类型： 介绍光开关在光路切换、信号路由中的作用。分析不同类型光开关的原理，如机械式光开关、热光式光开关、电光式光开关、微机电系统（MEMS）光开关等。 6.2 光网络中的应用： 讨论光开关在构建可重构光分插复用器（ROADM）、保护倒换、流量调度等方面的作用。 6.3 光路由技术： 介绍如何利用光开关和光分路器等组件实现光信号的智能路由和管理。 第三篇：光纤通信系统设计与应用 本篇将深入探讨光纤通信系统的设计理念、关键技术以及实际应用。 第七章：光复用技术 7.1 波分复用（WDM）技术： 详细介绍WDM技术，它允许在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号，极大地提高了光纤的传输容量。 粗波分复用（CWDM） 和 密集波分复用（DWDM）： 分析它们在波长间隔、通道数量、成本和技术复杂性上的差异。 WDM系统的组成： 介绍复用器（Multiplexer）和解复用器（Demultiplexer）的工作原理，如干涉仪、衍射光栅等。 WDM系统的设计考虑： 讨论波长分配、通道间隔、增益平坦化、放大器选择等问题。 7.2 时分复用（TDM）技术： 介绍TDM技术，即将不同用户的数据流分割成时间片，在同一时间片内传输，实现多路信号复用。 7.3 其他复用技术： 简要提及码分复用（CDM）等其他复用技术在特定场景的应用。 第八章：光纤通信网络结构与协议 8.1 点对点光纤通信系统： 介绍最基本的通信结构，如从一个点传输到另一个点。 8.2 光纤接入网（FTTx）： 详细阐述光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）、光纤到路边（FTTC）等不同层次的光纤接入技术，分析其技术特点、应用场景和部署策略，以及其在提高宽带接入速率中的核心作用。 8.3 光传输网（OTN）： 介绍OTN的层级结构、关键技术（如ODU、OPU）及其在承载不同业务方面的灵活性和效率。 8.4 数据通信网络中的光纤： 讨论光纤在以太网（Ethernet）、IP网络等中的应用，以及相应的接口标准和协议。 8.5 无线回传与前传网络中的光纤： 分析5G等新一代移动通信系统中，光纤在基站与核心网之间连接的重要性。 第九章：光纤通信系统的设计与优化 9.1 系统预算分析（Link Budget）： 详细讲解如何计算光纤链路的总损耗和接收机的灵敏度，以确定系统的传输距离和性能。 9.2 速率与距离的权衡： 分析传输速率、色散、损耗等因素如何制约光纤通信系统的传输距离，以及如何通过技术手段（如EDFA、先进的调制格式）来克服这些限制。 9.3 系统可靠性与保护： 探讨如何通过冗余设计、保护倒换机制（如1+1保护、1:1保护）来提高光纤通信系统的可用性。 9.4 测量与测试技术： 介绍光时域反射仪（OTDR）、光功率计、光谱分析仪等关键测试仪表，以及它们在光纤链路故障定位、性能评估中的应用。 第十章：光纤通信的未来发展趋势 10.1 相干光通信技术： 深入分析相干光通信在提高频谱效率、传输速率和传输距离方面的潜力，及其在下一代超高速网络中的地位。 10.2 新型光纤与器件： 介绍空心光纤（hollow-core fiber）、多芯光纤（multi-core fiber）、超表面（metasurface）等新型光纤技术，以及光子集成电路（PIC）在减小设备体积、降低功耗、提高集成度方面的进展。 10.3 光计算与量子通信： 展望光纤通信与光计算、量子通信等前沿技术的结合，探索未来的发展方向。 10.4 智能化与软件定义网络（SDN）： 探讨如何将人工智能、大数据等技术引入光网络管理，实现网络的智能化和自动化。 本书语言严谨、逻辑清晰，配有丰富的图表和案例分析，既适合高等院校相关专业学生学习，也为从事光通信技术研发、工程设计、网络运维的专业人士提供了宝贵的参考。通过学习本书，读者将能够深刻理解光纤通信的精髓，掌握其核心技术，并对该领域的发展趋势有清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对光电探测器领域特别感兴趣的业余爱好者。我最近在尝试自己动手搭建一些简单的光通信实验，但发现对于不同类型的探测器的特性了解得还不够深入。《光纤通信技术》这本书，尽管名字听起来比较宽泛，但我希望它能在光探测部分提供一些我所需要的细节。比如， PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）在工作原理、灵敏度、响应速度和成本上的具体差异？它们分别适用于哪些光通信场景？此外，对于更先进的探测器技术，例如拉曼放大器（EDFA）、掺铒光纤放大器（SOA）或者硅光探测器，如果书中有所涉及，那真是太好了。我希望能从书中了解到如何根据不同的通信速率和传输距离来选择合适的光探测器，以及如何优化探测器的性能参数。当然，如果书中能附带一些相关的实验电路设计或者参数计算的例子，那对我这样的实践者来说，将是莫大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

最近我被一本关于“未来网络架构”的书所启发，书中多次提到了光纤通信在构建万物互联社会中的核心作用，但具体到实现细节则着墨不多。这让我对《光纤通信技术》这本书产生了浓厚的兴趣，我希望它能为我揭示光纤通信如何支撑起如此宏大的愿景。我尤其关注的是，在日益增长的对带宽和低延迟的需求下，光纤通信技术本身是如何不断演进的？例如，相干光通信技术是如何实现超高频谱效率的？如何通过数字信号处理（DSP）来克服光信号在传输过程中遇到的各种失真？我对下一代光网络技术，例如WDM（波分复用）的进一步发展，以及新兴的空分复用（SDM）技术，都充满了好奇。如果这本书能提供关于这些前沿技术的基本原理、关键瓶颈以及未来的发展趋势的深入分析，那么它将极大地拓展我的视野，让我对光纤通信的未来充满信心。

评分☆☆☆☆☆

最近在研究一些关于高速光通信的论文，发现里面频繁出现一些我不太熟悉的术语，比如PAM4、相干光通信、硅光技术等等。我一直想找一本能够对这些前沿技术进行梳理和讲解的书籍，来弥补我知识上的短板。《光纤通信技术》这个书名听起来就非常契合我的需求。我个人比较关注的是光模块的设计和发展趋势，以及下一代通信网络（如6G）对光纤通信提出的新挑战和新要求。我希望这本书能够不仅仅停留在原理层面，更能触及到实际的应用案例和产业发展动向。例如，书中能否介绍一些当前主流的光模块技术，对比它们的优缺点，以及未来可能的发展方向？对于硅光子集成这种颠覆性的技术，是否能有专门的章节进行介绍，讲解其基本原理、制造工艺以及在光通信领域的应用前景？我非常期待能够通过这本书，更清晰地了解光纤通信技术在不断提速、提质进程中所扮演的关键角色，以及它如何支撑起日益增长的数据流量需求。

评分☆☆☆☆☆

这本书名《光纤通信技术 孙学康 9787563504251》，我翻开它的时候，就被那厚实的封面和严谨的排版所吸引。作为一名初入光学工程领域的学生，我对光纤通信的了解仅限于课本上的一些基础概念，例如光纤的种类、传输损耗、色散等。我一直渴望能有一本更系统、更深入的书籍来梳理这些知识，并且能了解到最新的技术发展。这本书的书名和作者就给人一种专业、权威的感觉，我想它应该能满足我对于知识的渴求。从封面设计上看，它就散发着一种技术类书籍特有的沉稳与严谨，没有花哨的装饰，只有清晰的书名和作者信息，这让我对书中内容的扎实程度充满了期待。我特别希望它能够讲解光纤通信系统的各个组成部分，包括光源、探测器、调制解调技术、光复用技术以及网络架构等等。同时，对于一些关键的技术原理，比如光信号的产生、传播、接收和处理过程，希望能有详尽的图文解析，帮助我从宏观到微观地理解整个通信流程。在学习过程中，我常常会遇到一些概念上的混淆，希望这本书能够提供清晰的定义和明确的区分，帮助我建立起完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

作为一名通信工程的教师，我常常需要更新我的课程内容，以跟上行业发展的步伐。《光纤通信技术》这本书，从书名上来看，应该是一本非常适合作为我教学参考书的读物。我最看重的是一本书的理论深度和学术严谨性。我希望它能够提供扎实的理论基础，讲解光纤通信系统的数学模型和物理原理，让我的学生能够真正理解信号传输背后的科学。同时，我也希望书中能够包含一些实际工程中的考虑因素，比如不同类型光纤的损耗特性、色散补偿的方法、光放大器的选择和设计等。在教学过程中，我经常会遇到学生提出的关于光纤制造工艺、连接技术以及维护方面的疑问，如果这本书能对这些实际操作层面有所涉及，那将非常有帮助。另外，关于光纤通信在不同应用场景下的特点，例如在数据中心、长途传输、城域网等领域的差异化需求，如果书中能有详细的分析，也能帮助我更好地设计教学案例。