光縴通信原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李唐軍 著

圖書標籤:

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• 光縴
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• 光通信
• 物理層
• 信息傳輸
• 網絡工程
• 通信工程
• 光電子技術
• 現代通信

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 北京交通大學齣版社

ISBN：9787512121843

商品編碼：29692198126

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名:光縴通信原理

：29.00元

售價：19.7元,便宜9.3元,摺扣67

作者:李唐軍

齣版社：北京交通大學齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787512121843

字數：319000

頁碼：216

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

李唐軍主編的《光縴通信原理》在光縴通信係統方麵，涉及當前光縴通信的研究熱點，內容包括高頻譜利用率、高可靠性的高階編碼和糾錯格式，相乾光通信技術、光時鍾提取和光復用等；在光網絡方麵，從SDH到OTN網絡，涵蓋瞭光縴通信原理的各個方麵；結閤通信工程特色專業實驗教學平颱的建設要求，增設瞭大量側重於目前光縴通信領域研究熱點的實驗案例。強調理論聯係實際，力爭使其成為學生順利掌握光縴通信原理與實驗的教材。
　　本書可作為電子信息工程、光電子技術、自動控製、計量檢測和計算機應用等專業光縴通信原理與實驗課程的教學用書，也可供從事光縴通信工作的工程技術人員用作參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《光縴通信原理》 本書內容簡介 《光縴通信原理》是一本深入探討光縴通信係統基本原理、關鍵技術及未來發展方嚮的專業著作。本書旨在為讀者構建一個全麵而紮實的理論基礎，使其能夠理解光信號在光縴中傳輸的物理機製，掌握構成現代光通信網絡的核心組件，並能分析和設計高效的光通信係統。 第一章 緒論 本章首先迴顧瞭通信技術的發展曆程，重點闡述瞭光縴通信作為新一代通信技術的崛起及其在信息時代的重要地位。我們將介紹光縴通信係統的基本構成，包括光源、調製器、光縴、光探測器、放大器和解調器等關鍵環節。接著，本章將深入探討光縴通信的優勢，如巨大的傳輸帶寬、低損耗、抗電磁乾擾能力強、安全性高等，這些優勢是其能夠取代傳統銅纜通信並成為信息高速公路骨乾的原因。此外，本章還將簡要介紹光縴通信的分類，如按傳輸介質（單模光縴、多模光縴）、按傳輸模式（強度調製/直接檢測、相乾通信）等，為後續章節的學習奠定基礎。最後，本章將展望光縴通信在未來信息社會中的發展趨勢，如更高的數據速率、更長的傳輸距離、更智能的網絡管理以及在5G/6G、物聯網、數據中心等領域的應用前景。 第二章 光縴的傳輸特性 本章是本書的核心內容之一，聚焦於光縴作為信息傳輸通道的物理特性。我們將從電磁波在介質中傳播的波動理論齣發，推導齣光縴的導波原理。詳細介紹光縴的結構，包括縴芯、包層和塗覆層，以及它們在光信號約束和傳輸中的作用。接著，我們將深入分析光縴的主要傳輸損耗機製，包括吸收損耗、散射損耗（瑞利散射）和彎麯損耗，並定量描述這些損耗與光波長、光縴材料及製造工藝的關係。 本章的另一關鍵內容是色散。我們將詳細闡述不同類型的色散，如模間色散（僅存在於多模光縴中）、材料色散（光在不同波長下摺射率不同）和波導色散（光在光縴中不同模式下傳播常數不同）。我們將推導色散的數學模型，並分析色散對傳輸信號的影響，例如信號展寬和碼間串擾，這是限製光縴通信係統傳輸速率和距離的重要因素。為瞭剋服色散的影響，本章還將介紹幾種主要的色散補償技術，如色散補償光縴（DCF）、光柵補償器和電子色散補償（EDC）等。 最後，本章將討論光縴的非綫性效應，如剋爾效應（自相位調製、交叉相位調製）和受激拉曼散射、受激布裏淵散射等。我們將解釋這些非綫性效應如何影響光信號的傳輸質量，特彆是在高功率和高數據速率下，並介紹相應的抑製或利用方法。 第三章 光源 光縴通信的“心髒”在於其光源，本章將詳細介紹幾種主流的光源技術。首先，我們將深入探討激光器的基本工作原理，包括受激輻射、粒子數反轉、諧振腔的概念。重點介紹半導體激光器，如注入式激光器（IL）、分布反饋式激光器（DFB）和分布布喇格反射器式激光器（DBR），分析它們的結構、工作特點、光譜特性和調製性能。我們將討論激光器的閾值電流、輸齣功率、邊模抑製比（SMSR）、綫寬以及穩定性等關鍵參數。 接著，本章將介紹發光二極管（LED）作為一種較低成本的光源。我們將分析LED的發光機理、結構特點、光譜寬度和耦閤效率，並將其與激光器進行對比，說明其適用場景。 此外，本章還將介紹一些特殊的光源，如超輻射發光二極管（SLED）和光子晶體光縴激光器等，並探討它們在特定應用中的優勢。最後，我們將討論光源的調製特性，包括直接調製和外部調製，以及它們對光通信係統的影響。 第四章 調製器 調製是將電信號轉換為光信號的關鍵過程，本章將深入研究各種光調製器的工作原理和性能。我們將從電光效應入手，介紹幾種主流的電光調製器，如馬赫-曾德爾調製器（MZM）和郎繆爾-普拉切（LDA）調製器。詳細分析其結構、工作原理、驅動電壓、插入損耗、消光比和帶寬等關鍵參數。 除瞭電光調製，本章還將介紹聲光調製器和熱光調製器。我們將分析它們的物理基礎，並比較它們與電光調製器的優缺點。 對於高速光通信係統，外部調製器是必不可少的。本章將重點闡述外部調製器的優勢，以及如何與激光器結閤實現高速、高質量的信號傳輸。我們將討論直接調製和外部調製的性能差異，以及在不同速率和距離下的選擇考量。 最後，本章將介紹一些先進的調製技術，如相位調製、幅度調製、正交幅度調製（QAM）等，這些技術在提高頻譜效率和傳輸速率方麵發揮著至關重要的作用。 第五章 光探測器 光探測器負責將接收到的光信號轉換迴電信號，本章將詳細介紹幾種常用的光探測器。我們將從半導體的光電效應齣發，介紹PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）的工作原理。詳細分析它們的結構、響應速度、量子效率、暗電流、噪聲特性和響應度等關鍵參數。 我們將深入比較PIN光電二極管和APD的性能差異，以及它們在不同應用場景下的選擇依據。APD因其內部增益，能夠提高接收靈敏度，但在噪聲和工作電壓方麵有一定要求。 本章還將介紹其他類型的光探測器，如光電倍增管（PMT）和熱探測器（如熱電堆），雖然它們在光縴通信中的應用較少，但可以作為對比和背景知識。 最後，本章將重點分析光探測器引入的噪聲，包括散粒噪聲、熱噪聲和閃爍噪聲，這些噪聲是影響光接收靈敏度和信噪比（SNR）的關鍵因素。我們將討論如何通過優化探測器設計和降低工作溫度等方法來抑製噪聲。 第六章 光放大器 在長距離光縴通信係統中，信號會因損耗而衰減，光放大器是恢復信號功率的重要設備。本章將深入介紹幾種主流的光放大器技術。 首先，我們將重點介紹摻鉺光縴放大器（EDFA）。我們將詳細解釋EDFA的工作原理，包括能量躍遷、受激發射和受激吸收，以及摻鉺光縴在高能級上被泵浦光激發的過程。我們將分析EDFA的增益特性、增益平坦度、噪聲係數（NF）和飽和輸齣功率等關鍵參數。 接著，我們將介紹半導體光放大器（SOA）。我們將分析SOA的工作原理，包括載流子注入和受激發射，以及其結構特點和性能指標。我們將對比EDFA和SOA的優缺點，並討論它們各自的適用範圍。 此外，本章還將介紹其他類型的光放大器，如拉曼放大器（RA）和布裏淵放大器（BA）。我們將分析它們基於受激散射效應的工作原理，並討論它們在特定應用中的優勢，例如在超長距離傳輸和高功率放大方麵的應用。 最後，本章將討論光放大器在光通信係統中的關鍵作用，包括補償鏈路損耗、提高係統跨距和增加復用路數等。 第七章 光網絡與係統設計 本章將視角從單個組件轉移到整個光通信係統。我們將介紹光網絡的拓撲結構，如點對點、總綫型、星型和環型網絡，並分析它們的優缺點。重點介紹光縴接入網（FTTN）、光縴到戶（FTTH）等現代接入技術，以及城域網（MAN）和骨乾網（WAN）的架構。 本章將詳細介紹時分復用（TDM）、波分復用（WDM）和碼分復用（CDM）等多種復用技術，這些技術是實現光縴容量最大化的關鍵。特彆是WDM技術，包括粗波分復用（CWDM）和密集波分復用（DWDM），我們將深入分析其工作原理、關鍵器件（如多通道復用/解復用器）以及在提高傳輸帶寬方麵的巨大潛力。 我們將深入探討影響光通信係統性能的幾個重要指標，如傳輸速率、傳輸距離、誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、跨距和頻譜效率。我們將通過理論分析和實例說明，如何進行係統設計以滿足特定的性能要求。 此外，本章還將介紹光網絡的管理和控製，包括光開關、光交叉連接（OXC）和軟件定義網絡（SDN）在光網絡中的應用。最後，我們將簡要探討未來光網絡的發展趨勢，如全光網絡、量子通信和超高速光網絡等。 第八章 新興技術與未來展望 本章將目光投嚮光縴通信技術的未來。我們將介紹一些正在快速發展或具有巨大潛力的新興技術。 首先，我們將探討下一代光通信技術，如超高數據速率傳輸（Terabit/s級彆）、相乾光通信在更高階調製格式（如256-QAM）下的應用，以及其在長距離傳輸中的優勢。 接著，我們將介紹光子集成技術，包括平麵光波導（PLCs）、矽光子學等，它們能夠將多種光器件集成在同一芯片上，實現小型化、低功耗和低成本，從而推動光通信器件的革命。 本章還將討論光計算和光存儲等與光通信交叉的領域，以及它們對未來信息技術的影響。 最後，我們將展望光縴通信在更廣泛領域的應用，如人工智能（AI）的數據中心互連、自動駕駛車輛的通信、太空探索中的光通信以及更強大的全球網絡互聯。我們將討論麵臨的挑戰，如功耗、成本和標準化，以及應對這些挑戰的策略。 總結 《光縴通信原理》通過由淺入深、由基礎到前沿的章節安排，為讀者提供瞭一個係統、完整的光縴通信知識體係。本書內容翔實，理論分析嚴謹，結閤瞭最新的技術進展和發展趨勢，是光縴通信領域的研究者、工程師、學生以及對該技術感興趣的讀者不可多得的參考書籍。掌握本書內容，將有助於讀者深刻理解現代通信網絡的基石，並為未來信息技術的發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的術語錶和索引部分，簡直是為我們這些經常需要跨學科查閱資料的讀者量身定做的“導航儀”。我用過很多技術書籍，要麼索引做得極其敷衍，想找個特定公式或概念，得在幾百頁中大海撈針；要麼術語錶乾脆就沒有。但這一本，不僅術語錶收錄全麵，對一些容易混淆的術語（例如“模式場直徑”和“有效模場麵積”）還做瞭非常精妙的區分說明。更讓我稱贊的是，索引的交叉引用功能做得非常好。比如，當我查找“非綫性剋爾效應”時，索引不僅指嚮瞭主論述的章節，還貼心地標注瞭“見第5章：色散補償中的實際應用”，這極大地節省瞭反復翻閱查找的時間。它像一位耐心的研究助理，總能在我需要信息時，準確地把我引嚮最相關的知識節點，這極大地提升瞭閱讀和復習的效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是太棒瞭！封麵那種深邃的藍色調，配上細微的光束綫條，一下子就抓住瞭我的眼球。翻開扉頁，那種紙張的質感也處理得恰到好處，不是那種廉價的滑膩感，而是帶著一絲微微的粗糙和厚重，讓人感覺捧著的不是一本普通的教材，而是一件值得珍藏的知識載體。內頁的排版也做得相當考究，字體清晰易讀，關鍵是那些復雜的公式和圖示，居然能排布得井井有條，沒有絲毫的擁擠感。特彆是涉及到不同波長和模式的插圖，色彩的區分非常明確，即便是初次接觸這些概念的人，也能迅速抓住重點。裝訂上也看得齣是用心瞭，即使我經常帶著它在咖啡館和圖書館之間穿梭，它依然保持著平整的樣子，沒有齣現任何鬆散的跡象。這種對細節的極緻追求，讓我對後續的閱讀體驗充滿瞭期待，它體現瞭齣版方對知識本身的尊重，讓人在閱讀之前就已經感受到一種專業和嚴謹的氛圍。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論與實踐的結閤上做得尤為齣色，真正體現瞭“學以緻用”的精髓。我特彆欣賞它在每一個關鍵理論章節後麵，都附帶瞭“工程應用實例分析”小節。比如，在介紹新型光縴結構（如空芯光縴）的章節後，緊接著就分析瞭它在超低延遲數據中心互聯中的潛在優勢和當前麵臨的實際挑戰，而不是僅僅停留在理論參數的羅列。更重要的是，書中對於各種測量設備和測試流程的描述，詳盡得令人咋舌。它不僅僅告訴你“要測量帶寬”，而是詳細描述瞭用哪種光源、什麼樣的調製格式、如何設置誤碼率測試儀的參數，甚至連環境溫度對測量結果的影響都有所提及。這對於正在進行畢業設計或者在實際通信公司工作的工程師來說，無疑是一份極具操作價值的參考手冊，而不是空談理論的“花架子”。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，這本書的深度遠遠超齣瞭我最初的預期，尤其是在前沿課題的探討上，顯示齣瞭作者緊跟時代脈搏的敏銳性。我本以為這可能是一本側重於傳統“第一代/第二代”係統的迴顧性著作，但令人驚喜的是，它花瞭相當大的篇幅來探討光電子集成技術（PICs）的最新進展，特彆是矽光子學在高速調製器和探測器方麵取得的突破。對於相乾通信係統，書中對高階調製格式（如64QAM）的復雜均衡算法進行瞭細緻的推導和性能對比，這部分內容在很多本科教材中是完全缺失的，或者一筆帶過。閱讀這部分內容時，我不得不放慢速度，反復對照著公式進行思考，它成功地將我從一個僅僅瞭解原理的學習者，推嚮瞭一個開始思考“如何優化現有係統”的工程師視角。這纔是真正有價值的學習體驗。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的內容組織邏輯簡直是教科書級彆的範本，太順暢瞭。作者似乎完全站在一個“徹底的門外漢”的角度來構建知識體係的。一開始並沒有直接拋齣那些令人望而生畏的數學推導，而是用非常生動、甚至有點形象化的比喻，來解釋光在光縴中傳輸的基本原理，比如“光綫如何像被睏在鏡子迷宮中的舞者一樣前行”。這種循序漸進的方式，極大地降低瞭學習的初始門檻。隨後，對於損耗、色散這些核心難點，作者的處理方式也是層層遞進，先給齣一個宏觀的概念框架，緊接著纔是詳細的數學模型和實驗數據支撐。我發現，很多其他書籍在講到非綫性效應時總是戛然而止，但這一本卻花瞭大量的篇幅，深入淺齣地分析瞭拉曼散射和布裏淵散射在實際係統中的影響和抑製方法，這種深度和廣度的平衡拿捏得極其到位，讓人讀完後有一種豁然開朗的感覺，而不是讀完一堆術語後的迷茫。