光縴通信(普通高等教育“十二五”規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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錢愛玲，錢顯忠，錢顯毅 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 通信工程
• 光縴技術
• 高等教育
• 教材
• 物理學
• 電子工程
• 信息技術
• 網絡工程
• 光電子技術

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 水利水電齣版社

ISBN：9787517005346

商品編碼：29692226998

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

基本信息

書名:光縴通信(普通高等教育“十二五”規劃教材)

：45.00元

售價：30.6元,便宜14.4元,摺扣68

作者:錢愛玲,錢顯忠,錢顯毅

齣版社：水利水電齣版社

齣版日期：2013-01-01

ISBN：9787517005346

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

《光縴通信》係統的介紹瞭光縴通信的曆史與現狀、光縴通信的概念、光縴傳輸理論、光發射機、光接收機、光放大器、光縴通信網絡、光調節與復用技術、光縴通信係統設計與施工、光縴測量。每章後都安排有相關閱讀材料和習題，方便讀者自學。將每個知識點緊密結閤到相關學科、産業的應用。如第3章“光發射機”後有相關的閱讀材料ECL電源開關在數字光發射機調製電路中的應用研究，可以提高學生學習興趣，適應不同基礎的學生自學。由錢顯毅負責全書統稿。

內容提要

《光縴通信》係統的介紹瞭光縴通信的曆史與現狀、光縴通信的概念、光縴傳輸理論、光發射機、光接收機、光放大器、光縴通信網絡、光調 節與復用技術、光縴通信係統設計與施工、光縴測量。
本書編寫時力求反映應用型本科學生、工程師培養的要求和理工類專業教學特點，內容由淺入深，循序漸進，基本概念和基本知識準確清 晰，突齣光縴通信的應用技術，有利於培養工程師專業教學使用。每章後都安排有相關閱讀材料和習題，方便讀者自學。
《光縴通信》適應不同的讀者，也可以用於高等學校理工類專業教材。由錢顯毅負責全書統稿。

目錄

前言
章 光縴通信的概念
1.1 光縴通信的概念
1.2 光縴通信的發展曆史
1.3 現代光縴通信技術
1.4 數字光縴通信係統比模擬光縴通信係統
習題
第2章 光縴傳輸理論
2.1 光縴的典型結構及分類
2.2 光縴的傳輸特性及主要參數
2.3 階躍摺射率光縴的模式理論
2.4 漸變摺射率光縴的波動理論
2.5 單模光縴
*2.6 光縴的製造
2.7 光縴的成纜
2.8 小結
習題
第3章 光發射機
3.1 激光原理的基礎知識
3.2 半導體激光器
3.3 半導體發光二極管
3.4 光源的調製原理
3.5 光發射機和外調製器
3.6 小結
習題
第4章 光接收機
4.1 光接收機簡介
4.2 光電檢測器
4.3 放大電路及其噪聲
4.4 光接收機靈敏度的計算
4.5 光接收機的組成模塊
4.6 小結
習題
第5章 光放大器
5.1 發光二極管
5.2 激光器原理
5.3 光放大器
5.4 小結
習題
第6章 光縴通信網絡
6.1 光縴通信係統
6.2 全光通信網
6.3 光縴接入網
6.4 色散補償技術
6.5 光孤子通信技術
習題
第7章 光調節與復用技術
7.1 光調製器
7.2 光復用解復用器
習題
第8章 光縴通信係統設計與施工
8.1 數字光縴通信係統性能及測試
8.2 單通道數字光縴通信係統結構與設計
8.3 多通道數字光縴通信係統設計
習題
第9章 光縴測量
9.1 衰減測量
9.2 色散測量
9.3 OTDR的應用
9.4 眼圖分析
9.5 光譜分析儀的應用
習題
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

內容簡介 本書是一部全麵而深入的現代通信技術著作，聚焦於信息傳輸的核心媒介——光縴，以及支撐其高效運作的通信係統。全書分為七個主要部分，係統性地闡述瞭光縴通信的基本原理、關鍵技術、係統設計、網絡應用及發展趨勢，旨在為讀者構建一個完整的光縴通信知識體係。 第一部分：光縴通信概論 本部分將帶領讀者踏入光縴通信的廣闊領域，首先從曆史的維度迴顧瞭信息通信技術的演進，強調瞭光縴通信作為其中裏程碑式的技術革新所帶來的顛覆性影響。我們將探討光縴通信在現代社會中不可或缺的地位，其如何支撐起日益增長的數據流量需求，並成為支撐互聯網、大數據、人工智能等前沿技術發展的基石。隨後，本部分將深入淺齣地介紹光縴通信的基本構成，包括光源、光縴、光探測器以及光通信係統中的各個關鍵模塊，為後續章節的學習奠定堅實的基礎。我們將詳細解析光信號在光縴中傳輸的基本物理原理，如全內反射，以及光信號的産生、調製、傳輸、解調和接收的全過程。此外，本部分還將對光縴通信的優勢進行詳盡的分析，包括其巨大的傳輸帶寬、低損耗特性、抗電磁乾擾能力以及安全性等，並通過與其他通信方式的對比，突齣光縴通信在速率、容量、距離和成本等方麵的顯著優越性。最後，本部分將概述光縴通信的主要應用領域，從長途骨乾網到接入網，再到企業內部網絡和新興的特種應用，展現其無處不在的影響力。 第二部分：光縴傳輸原理與特性 本部分將聚焦於作為核心傳輸介質的光縴本身，深入探討其物理特性與傳輸原理。我們將從微觀層麵剖析光縴的結構，介紹單模光縴和多模光縴的設計理念、材料選擇（如石英玻璃）以及製造工藝。接著，本部分將詳細講解光在光縴中傳輸的關鍵原理——全內反射，並深入分析其形成條件與傳播方式。在此基礎上，我們將重點研究光縴的損耗特性，詳細闡述吸收損耗、散射損耗（瑞利散射、米氏散射）以及彎麯損耗等多種損耗機製，並分析它們對光信號傳輸質量的影響。同時，我們將深入探討光縴中的色散現象，包括材料色散、波導色散和模式色散，並詳細講解它們如何限製光信號的傳輸速率和距離，以及如何通過優化光縴結構或采用補償技術來減小色散的影響。此外，本部分還將介紹光縴的非綫性效應，如剋爾效應、受激布裏淵散射（SBS）和受激拉曼散射（SRS），並分析這些效應在光信號傳輸過程中可能産生的失真和串擾，以及在某些應用中如何利用非綫性效應實現信號處理。最後，本部分將對不同類型光縴的性能指標進行量化分析，並探討如何根據實際應用需求選擇閤適的光縴類型。 第三部分：光電器件與模塊 本部分將詳細介紹光縴通信係統中實現光信號生成、檢測與調製的關鍵光電器件。首先，我們將深入研究各種類型的光源，包括激光器（如DFB激光器、FP激光器）和發光二極管（LED），詳細分析它們的結構、工作原理、性能參數（如光功率、波長穩定性、調製速率）以及各自的優缺點和適用場景。接著，我們將聚焦於光探測器，介紹PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）等關鍵器件，分析它們的接收原理、靈敏度、響應速度、量子效率等關鍵指標，並探討其在不同應用場景下的選擇考量。隨後，本部分將重點講解調製器，包括電光調製器（如Mach-Zehnder調製器）和聲光調製器，深入剖析它們的調製機理、調製深度、插入損耗以及與光源的匹配問題。此外，我們將介紹光開關、光隔離器、光衰減器等重要的光無源器件，分析它們在光路管理、信號保護和功率控製中的作用。最後，本部分將整閤介紹光模塊，如SFP、SFP+、QSFP+等，講解它們的功能、接口標準、傳輸速率以及在各種通信設備中的應用，使讀者理解光電器件如何集成形成功能完備的光傳輸單元。 第四部分：光放大與信號再生 本部分將聚焦於在長距離光縴傳輸中至關重要的信號增強與恢復技術。我們將首先詳細介紹各種類型的光放大器，重點闡述摻鉺光縴放大器（EDFA）的工作原理，包括其增益機製、噪聲特性、增益平坦度以及在不同波段的應用。此外，還將介紹半導體光放大器（SOA）和其他類型的光放大器，分析它們的特點與應用優勢。接著，本部分將深入探討光信號再生（Regeneration）的概念，解釋其與光放大器的區彆，並詳細介紹再生中涉及的關鍵技術，如光電光（OEO）再生和全光再生。我們將分析OEO再生過程中信號的接收、時鍾恢復、數據判決和信號重構等環節，以及其在剋服纍積噪聲和失真方麵的優勢。同時，還將介紹幾種重要的全光再生方案，例如基於非綫性效應的再生技術，分析其潛在的優點和技術挑戰。此外，本部分還將討論信號劣化（如色散、非綫性效應）的纍積效應，以及如何通過光放大器和再生器協同工作，延長光信號的傳輸距離和提高傳輸質量。 第五部分：光復用與復用技術 本部分將深入探討如何在單根光縴中傳輸多路信號，從而大幅提高光縴的傳輸容量，這是現代光縴通信係統的核心技術之一。我們將首先介紹時分復用（TDM）的基本原理，包括脈衝編碼、幀結構和同步機製，分析其在不同速率和應用中的錶現。接著，本部分將重點詳細介紹波分復用（WDM）技術，這是目前光縴通信領域最主流的復用技術。我們將深入剖析WDM的基本原理，包括不同波長信道的劃分、光源的選擇、濾波器和閤波/分波器的作用。在此基礎上，我們將詳細介紹密集波分復用（DWDM）技術，分析其信道間隔、波長分配、通道管理以及剋服信道間串擾（如串擾、色散）的關鍵技術。還將介紹粗波分復用（CWDM）技術，並對比DWDM與CWDM的優缺點及適用場景。此外，本部分還將介紹時分/波分混閤復用（TSDM）、碼分復用（CDM）等其他復用技術，分析它們的實現方式和潛在應用。最後，本部分將探討如何通過高效的復用技術，最大限度地利用光縴的巨大帶寬潛力，實現超高容量的數據傳輸。 第六部分：光通信網絡係統 本部分將從係統層麵審視光縴通信在不同網絡結構中的應用與設計。我們將首先介紹光縴通信網絡的基本拓撲結構，包括點對點連接、總綫型、星型以及更復雜的網狀結構。接著，我們將深入探討各類光通信網絡，包括：1. 廣域網（WAN）中的骨乾網和接入網，分析其在長距離傳輸和用戶連接中的作用；2. 局域網（LAN）和城域網（MAN）中的光縴應用，闡述其在提供高速本地連接方麵的優勢；3. 數據中心網絡（DCN）中的光互連，分析其在滿足大規模數據交換需求中的關鍵作用；4. 無綫通信（如5G/6G）中的光縴迴傳/前傳網絡，解釋光縴在支撐高帶寬、低時延無綫通信中的必要性。我們將詳細介紹各種光網絡技術，如光傳輸網絡（OTN）、GMPLS（通用多協議標簽交換）等，分析它們在網絡管理、路由選擇、連接建立和業務調度方麵的功能。此外，還將討論光網絡的可管理性、可靠性、容錯性以及網絡安全問題，並簡要介紹一些新興的光網絡應用，如軟件定義網絡（SDN）在光網絡中的應用，以及光互連與計算的融閤。 第七部分：光縴通信發展趨勢與前沿技術 本部分將放眼未來，探討光縴通信領域的最新發展動態和前沿技術。我們將分析當前光縴通信係統所麵臨的挑戰，例如傳輸容量的持續增長需求、功耗的優化以及新應用場景的齣現。接著，我們將重點介紹未來光縴通信的發展方嚮，包括：1. 更高速率的傳輸技術，如100Gbps、400Gbps、800Gbps乃至Tbps級彆的單通道傳輸；2. 新一代復用技術，如更高密度的WDM、空分復用（SDM）等；3. 更智能化的光網絡管理和控製，包括人工智能（AI）在光網絡中的應用，如故障預測、性能優化和資源調度；4. 全光網絡（All-Optical Network）的研究進展，以及如何實現全光信號的傳輸、交換和處理，避免光電轉換帶來的效率損失；5. 量子通信與光縴通信的結閤，探討其在安全性增強和新型信息傳輸方麵的潛力；6. 光子集成技術（Photonic Integrated Circuits, PICs）的發展，以及其如何 miniaturize 光學器件，降低成本，提高性能；7. 光縴傳感技術與通信的融閤應用。最後，本部分將對光縴通信未來的發展前景進行展望，分析其在支撐下一代信息技術革命中的重要作用，並鼓勵讀者關注並參與到這一日新月異的領域中來。

評分☆☆☆☆☆

本書在習題和案例分析方麵的處理，展現瞭其作為“規劃教材”的實用導嚮。我發現，與市麵上一些偏重理論闡述而習題流於形式的教材不同，這裏的練習題是真正服務於學習目標和工程實踐的。習題的難度梯度設置得非常科學，從基礎的概念辨析題，到需要綜閤運用多個章節知識點的計算題，再到最後那些需要設計思路和工程判斷的開放式問答題，覆蓋麵極廣。更重要的是，許多習題的選擇都緊密圍繞著光通信係統設計中的“痛點”——比如如何優化某個特定光縴參數以抑製非綫性效應，或者如何平衡某個放大器的增益平坦度。這使得我們在解題過程中，不僅僅是在做數學運算，而是在進行一次次“微型工程設計”。雖然有些深度習題的答案需要讀者自己探索或在課堂討論中解決，但這反而激發瞭獨立思考的積極性。這種“引導思考而非直接喂養答案”的模式，極大地培養瞭我們解決實際工程問題的能力，而不是僅僅停留在書本知識的復述層麵。

評分☆☆☆☆☆

如果從一個資深工程師的角度來審視，這本書的價值在於它對“係統性”和“前沿性”把握的平衡。它不僅僅是簡單羅列瞭光縴和器件的參數，而是非常深入地探討瞭光通信技術在網絡層次上的集成問題。比如，在討論WDM（波分復用）係統時，它不僅僅停留在理論上的波長分配，而是詳細剖析瞭光分插復用器（OADM/OXC）的架構演進，以及動態重構網絡所麵臨的實際挑戰，例如串擾管理和功率均衡。這種從底層物理層直接過渡到網絡層架構設計的視角，使得讀者能夠清晰地看到各個技術模塊是如何協同工作，共同構建起龐大、可靠的通信骨乾網的。這種跨越多個技術層級的整閤性論述，讓學習者能夠跳齣單一器件的思維定勢，建立起對整個光網絡生態的係統化認知。對於希望從一綫工程師晉升到係統架構師的人員而言，這種具備高屋建瓴視角的教材，無疑是提升視野和決策能力的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，說實話，初讀時會讓人感到一絲“老派”的嚴謹，但這恰恰是它最寶貴的地方。它沒有迎閤當前一些教材追求的“輕鬆幽默”或“網絡化錶達”，而是保持瞭一種學術書籍應有的沉穩和精準。它用詞極其考究，每一個專業術語的引入都伴隨著清晰的定義和必要的物理背景闡釋，絕不含糊其辭。讀者可以明顯感覺到，編寫者在措辭上力求將概念的邊界描繪得清清楚楚，不留給讀者任何“想當然”的解讀空間。這種近乎於“教科書式”的規範化錶達，對於需要建立紮實理論基礎的讀者來說，是莫大的福音。我尤其喜歡它在處理一些數學推導時的態度——它不會跳過任何一個中間步驟，即便是那些看似基礎的代數變換，也會清晰地展示齣來，這對於我們這些想深入理解公式推導過程的人來說，省去瞭大量自己“補課”的時間。雖然初看起來可能稍顯“硬核”，但正是這種毫不妥協的嚴謹性，確保瞭知識的純粹度和可靠性，讓人在後續的學習和研究中，可以完全信賴書中所闡述的原理。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織邏輯性簡直是一絕，它遵循瞭一條非常清晰且層層遞進的學習路徑。開篇並沒有直接拋齣那些艱深的數學推導，而是花瞭相當大的篇幅去鋪墊整個光通信係統的宏觀架構和曆史演進，這對於初學者建立全局觀至關重要。它沒有急於求成，而是耐心地引導我們理解“為什麼”需要光縴通信，以及它解決瞭哪些傳統通信的瓶頸。隨著章節深入，從最基礎的半導體光源和探測器原理講起，再到光縴本身的特性、損耗、色散等核心物理問題，每一步的銜接都像是精密的齒輪咬閤，絲滑流暢。特彆值得稱贊的是，當進入到模塊化設計和係統集成部分時，作者巧妙地引入瞭實際工程中的案例片段，這讓原本枯燥的理論知識立刻“活”瞭起來，不再是孤立的公式堆砌。這種從微觀粒子到宏觀係統，再到實際應用的結構安排，極大地降低瞭知識的陡峭性。每學完一個大的知識模塊後，作者都會設置一個簡短的“小結”或者“工程啓示”，幫助我們鞏固並思考該知識點在實際應用中的意義，這種教學設計非常人性化。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計確實很彆緻，封麵的深藍色調配上銀色的字體，透著一股專業和嚴謹的氣息。初拿到手時，那種沉甸甸的質感就讓人感覺不是那種輕飄飄的普及讀物，而是真正下瞭功夫的教材。內頁的紙張選擇也偏嚮啞光處理，閱讀起來眼睛不容易疲勞，長時間對著復雜的電路圖和公式也不會覺得刺眼。更讓我欣賞的是，排版方麵，作者和齣版社顯然下瞭不少心思去平衡圖文的布局。很多關鍵的概念旁邊都配有清晰的插圖或流程圖，使得抽象的理論有瞭具象的理解載體。比如，在介紹某個傳輸鏈路的損耗模型時，旁邊附帶的對比圖能讓人瞬間抓住核心的物理過程，這比單純閱讀文字描述要高效得多。而且，每章的標題字體和正文字體的字號搭配得恰到好處，既保證瞭信息量，又不至於讓版麵顯得過於擁擠。對於需要經常翻閱查閱特定公式或器件特性的學生和工程師來說，這種細緻入微的考量，極大地提升瞭學習和工作的效率。這種對細節的關注，從側麵反映瞭編寫者對目標讀者的尊重，也體現瞭他們對知識傳遞載體本身的重視程度。