光纤通信(普通高等教育“十二五”规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

钱爱玲，钱显忠，钱显毅 著

图书标签:

• 光纤通信
• 通信工程
• 光纤技术
• 高等教育
• 教材
• 物理学
• 电子工程
• 信息技术
• 网络工程
• 光电子技术

店铺： 广影图书专营店

出版社： 水利水电出版社

ISBN：9787517005346

商品编码：29692265193

包装：平装

出版时间：2013-01-01

基本信息

书名:光纤通信(普通高等教育“十二五”规划教材)

定价：45.00元

售价：30.6元,便宜14.4元,折扣68

作者:钱爱玲,钱显忠,钱显毅

出版社：水利水电出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787517005346

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

《光纤通信》系统的介绍了光纤通信的历史与现状、光纤通信的概念、光纤传输理论、光发射机、光接收机、光放大器、光纤通信网络、光调节与复用技术、光纤通信系统设计与施工、光纤测量。每章后都安排有相关阅读材料和习题，方便读者自学。将每个知识点紧密结合到相关学科、产业的应用。如第3章“光发射机”后有相关的阅读材料ECL电源开关在数字光发射机调制电路中的应用研究，可以提高学生学习兴趣，适应不同基础的学生自学。由钱显毅负责全书统稿。

内容提要

《光纤通信》系统的介绍了光纤通信的历史与现状、光纤通信的概念、光纤传输理论、光发射机、光接收机、光放大器、光纤通信网络、光调 节与复用技术、光纤通信系统设计与施工、光纤测量。
本书编写时力求反映应用型本科学生、工程师培养的要求和理工类专业教学特点，内容由浅入深，循序渐进，基本概念和基本知识准确清 晰，突出光纤通信的应用技术，有利于培养工程师专业教学使用。每章后都安排有相关阅读材料和习题，方便读者自学。
《光纤通信》适应不同的读者，也可以用于高等学校理工类专业教材。由钱显毅负责全书统稿。

目录

前言
章 光纤通信的概念
1.1 光纤通信的概念
1.2 光纤通信的发展历史
1.3 现代光纤通信技术
1.4 数字光纤通信系统比模拟光纤通信系统
习题
第2章 光纤传输理论
2.1 光纤的典型结构及分类
2.2 光纤的传输特性及主要参数
2.3 阶跃折射率光纤的模式理论
2.4 渐变折射率光纤的波动理论
2.5 单模光纤
*2.6 光纤的制造
2.7 光纤的成缆
2.8 小结
习题
第3章 光发射机
3.1 激光原理的基础知识
3.2 半导体激光器
3.3 半导体发光二极管
3.4 光源的调制原理
3.5 光发射机和外调制器
3.6 小结
习题
第4章 光接收机
4.1 光接收机简介
4.2 光电检测器
4.3 放大电路及其噪声
4.4 光接收机灵敏度的计算
4.5 光接收机的组成模块
4.6 小结
习题
第5章 光放大器
5.1 发光二极管
5.2 激光器原理
5.3 光放大器
5.4 小结
习题
第6章 光纤通信网络
6.1 光纤通信系统
6.2 全光通信网
6.3 光纤接入网
6.4 色散补偿技术
6.5 光孤子通信技术
习题
第7章 光调节与复用技术
7.1 光调制器
7.2 光复用解复用器
习题
第8章 光纤通信系统设计与施工
8.1 数字光纤通信系统性能及测试
8.2 单通道数字光纤通信系统结构与设计
8.3 多通道数字光纤通信系统设计
习题
第9章 光纤测量
9.1 衰减测量
9.2 色散测量
9.3 OTDR的应用
9.4 眼图分析
9.5 光谱分析仪的应用
习题
参考文献

作者介绍

文摘

序言

光纤通信：连接世界的神经系统 引言 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不在被海量数据所包围。从社交媒体上的实时分享，到高清视频的点播，再到企业级的数据传输，这些无形的“信息流”背后，都有一个强大的支撑体系——光纤通信。它以惊人的速度和巨大的容量，构建起我们现代社会高效运转的数字神经系统。本书将带领读者深入探索这一前沿技术的核心奥秘，揭示光纤通信如何从实验室走向现实，又将如何塑造我们未来的生活。 第一章：通信技术的演进与光纤的曙光 在计算机和网络尚未普及的时代，人类的通信方式经历了漫长而显著的演进。从早期的烽火狼烟，到电报、电话的出现，再到无线电波的发现，每一次技术的革新都极大地拓展了信息的传播边界。然而，传统的铜线通信在传输速度、信号衰减以及抗干扰能力等方面存在着天然的局限性，尤其是在数据量激增的今天，这些瓶颈日益凸显。 正是为了突破这些限制，科学家们将目光投向了更广阔的领域。光，这种古老而神秘的能量，因其极高的传播速度和潜在的巨大信息承载能力，成为了通信领域的下一个焦点。早在19世纪，就有关于光纤能够传导光线的设想，但直到20世纪60年代，随着激光器的发明以及低损耗光纤材料的突破，光纤通信才真正走上发展的快车道。这些早期的探索和技术积累，为后来的飞速发展奠定了坚实的基础。 第二章：光纤的物理原理与结构解析 要理解光纤通信，首先需要了解承载光信号的“信道”——光纤本身。光纤是一种由玻璃或塑料制成的细丝，其核心工作原理基于全内反射。想象一下，光线在水中折射，当从水进入空气时，如果入射角足够大，光线就不会折射出去，而是会全部反射回水中。光纤正是利用了这一原理。 一根标准的光纤通常由三部分组成：纤芯（core）、包层（cladding）和涂覆层（coating）。纤芯是光信号传输的主要通道，其折射率略高于包层。当光信号进入纤芯时，如果入射角满足条件，光线就会在纤芯与包层之间不断发生全内反射，沿着光纤向前传播，就像在一条弯曲的隧道中前进。包层的作用是提供一个折射率较低的环境，从而实现全内反射。而涂覆层则负责保护光纤免受机械损伤和环境影响，使其更易于敷设和维护。 根据纤芯直径和传输模式的不同，光纤又可分为多模光纤（multimode fiber, MMF）和单模光纤（singlemode fiber, SMF）。多模光纤的纤芯直径较大，允许多种模式的光同时传输，传输距离相对较短，常用于短距离通信，如数据中心内部连接。而单模光纤的纤芯直径非常小，只允许一种模式的光传输，有效避免了模式色散，因此具有极低的损耗和极高的传输带宽，是长距离、高带宽通信的首选，如骨干网和长途通信。 第三章：光信号的产生与调制 光纤通信的核心在于如何将电信号转化为光信号，并在接收端将光信号再还原为电信号。这一过程离不开高效的光源和巧妙的调制技术。 目前，在光纤通信系统中广泛使用的光源主要有两种：半导体激光器（semiconductor laser）和发光二极管（light-emitting diode, LED）。激光器具有高功率、高方向性和单色性好的特点，能够产生稳定的光信号，尤其适用于长距离、高带宽的通信。LED则结构简单、成本较低，但光功率较低、谱线较宽，多用于短距离、低速率的通信。 光源产生的连续光信号需要携带信息，这就需要进行调制。调制是信息编码到载波（光信号）上的过程。在光纤通信中，常见的调制方式包括强度调制（intensity modulation, IM）和相位调制（phase modulation, PM）等。强度调制是最简单也是最常用的方式，它通过改变光源的发射强度来表示数字信号的“0”和“1”。例如，激光器点亮代表“1”，熄灭代表“0”。随着通信技术的进步，更复杂的调制技术如正交频分复用（OFDM）、相干检测等也得到了广泛应用，极大地提高了光信号的频谱利用率和传输容量。 第四章：光接收与信号恢复 当光信号历经长途跋涉，抵达接收端时，需要一个高效的光探测器来捕获并将其转化为电信号。光电探测器（photodetector）的核心作用是将接收到的光能转换为电信号。常见的optoelectronic detector包括PIN光电二极管（PIN photodiode）和雪崩光电二极管（avalanche photodiode, APD）。PIN光电二极管响应速度快，性能稳定，广泛应用于各种光通信系统。APD则具有内部增益，能够放大微弱的光信号，适用于对信号灵敏度要求更高的场景。 接收到的原始电信号往往会受到噪声的干扰，并且可能已经衰减。因此，信号的恢复和增强至关重要。这包括信号的放大、均衡以及信号的判决等环节。通过先进的信号处理技术，可以有效地去除噪声，补偿信号失真，最终准确地恢复出原始的数字信息。 第五章：光传输系统中的关键组件与技术 除了光纤本身、光源和探测器，一个完整的光纤通信系统还需要一系列关键组件的支持。 光放大器（Optical Amplifier）： 在长距离传输中，光信号会发生衰减。光放大器可以直接放大光信号，而无需将其转换为电信号再放大，大大简化了系统结构，提高了传输效率。掺铒光纤放大器（EDFA）是目前应用最广泛的光放大器之一。 光开关与光复用器/解复用器（Optical Switch and Multiplexer/Demultiplexer）： 光开关用于灵活地路由光信号，实现网络节点的连接和切换。波分复用（Wavelength Division Multiplexing, WDM）技术允许在同一根光纤中传输多个不同波长的光信号，极大地增加了光纤的传输容量。复用器负责将不同波长的光信号合成为一路传输，解复用器则在接收端将它们分离。 光模块（Optical Module）： 光模块是将光器件（如激光器、探测器、驱动电路等）集成在一起的通用单元，便于设备的安装、维护和升级。 光纤连接器与耦合器（Optical Connector and Coupler）： 连接器用于将光纤进行可分离的连接，而耦合器则用于将光信号进行分配或合并。 第六章：光纤通信网络的架构与发展趋势 光纤通信不仅仅是点对点的传输，它构成了错综复杂的通信网络。从最初的点对点链路，到后来发展出的分布式网络、城域网、骨干网，再到全球性的互联网，光纤通信网络经历了巨大的变革。 当前的通信网络朝着更高带宽、更低延迟、更智能化的方向发展。下一代光通信技术，如相干光通信、空分复用（Spatial Division Multiplexing, SDM）等，正在不断突破现有技术的瓶颈。同时，光纤通信与无线通信、云计算、人工智能等技术的融合，将催生出更多创新应用，为社会发展注入新的活力。例如，5G通信的大规模部署，以及未来6G的研究，都对光纤通信网络提出了更高的要求。 结论 光纤通信，以其无与伦比的速度、容量和稳定性，已经成为现代信息社会不可或缺的基石。从互联网的畅通无阻，到高清视频的流畅播放，再到物联网的万物互联，我们享受着光纤通信带来的便利。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，了解光纤通信的原理、技术以及未来的发展前景，希望能够激发读者对这一领域更浓厚的兴趣，并为相关专业的学习和研究提供有益的参考。

评分☆☆☆☆☆

我注意到教材中对不同代光纤通信系统的发展脉络梳理得非常清晰，从早期的多模到后来的单模、再到当前热议的空分复用技术，历史的演进逻辑是顺畅的。然而，在对新型光纤结构的介绍上，感觉篇幅分配有些不平衡。例如，对于特种光纤，如掺铒光纤（EDFA）的工作原理和应用，讲解得相当详尽，这无疑是重要的。但对于近年来在超高速率传输中崭露头角的少模光纤（Few-Mode Fibers, FMF）或多芯光纤（Multi-Core Fibers, MCF）这类具有颠覆性潜力的技术，似乎只是简要地提及了其概念和结构，缺乏对模式耦合、模式分离技术以及相关器件（如模式复用器/解复用器）的深入剖析。对于一本力求覆盖“十二五”规划前沿技术的教材而言，对这些正在快速商业化和标准化的新技术给予更深入的、甚至可以加入前沿研究进展的探讨，会大大增强其时效性和指导意义。目前来看，它在经典理论的深度上保持了高水准，但在向未来技术过渡的关键节点上，略显保守。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，学术气息浓厚，这对于我们这些需要严谨对待每一个技术名词和公式推导的学习者来说，是件好事。作者在定义概念时措辞精确，逻辑链条清晰可见，很少出现模棱两可的描述。我特别欣赏它在引入复杂数学工具时所做的铺垫工作，它没有直接抛出傅里叶变换、波动方程的复杂形式，而是先用一维或简化模型来解释这些工具在光通信问题中的物理意义，确保读者理解了“为什么用这个工具”之后，再去看“如何用这个工具”。这种教学哲学的体现，使得学习过程中的“顿悟”时刻增多。不过，这种高度的严谨性也带来了一个副作用：在某些章节，为了保持数学上的完美性，对工程实现中的“近似”和“折衷”讨论不足。在真实世界中，我们很少能实现理论上的完美光纤或完美光源，系统设计往往需要在性能和成本之间做取舍。如果作者能在讲解完理想模型后，紧接着讨论一下实际器件带来的非理想化因素对性能指标的实际影响，哪怕只是在脚注或附录中简要提及，都会让这本书更加贴近现实的工程世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分设计得很有层次感，从基础概念的检验到需要综合运用多个知识点的计算题，覆盖面很全。特别是那些需要结合器件参数进行性能估算的题目，非常锻炼读者的工程思维。我个人很喜欢这种将理论知识与实际数值挂钩的练习方式。但是，我发现一个潜在的问题在于，教材中提供的参考答案或解题思路相对稀缺。对于难度较高的综合性题目，如果缺乏详细的中间步骤推导，读者很容易在关键环节卡住，从而影响学习的连贯性。尤其是在涉及复杂光纤损耗模型、色散补偿计算或噪声分析的题目时，一个清晰的解题路径示范是至关重要的学习辅助工具。虽然鼓励学生独立思考是好的教育方式，但对于一套被广泛采用的规划教材而言，提供足够详细的解题指导，能够有效提升广大自学者的学习效率和准确性。如果后续修订能附带一本详尽的习题解析册，那这本书的价值将更上一层楼。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识覆盖面广度是毋庸置疑的，它几乎囊括了光纤通信领域从理论基础到前沿技术的方方面面。然而，我阅读下来最大的感受是，某些核心技术点的深入程度似乎有所保留。例如，在光纤的非线性效应处理部分，虽然提到了主要的几种效应，例如拉曼散射和布里渊散射，并且给出了基本的数学模型，但对于如何通过系统设计或新型器件来有效抑制或补偿这些效应的工程实践细节，着墨不多。这对于希望从理论走向实际系统搭建的读者来说，可能会略感不足。我们都知道，实际的通信系统往往受到这些非线性效应的严重制约。如果能增加一章专门探讨这些“顽固”问题的高级解决方案，比如超高带宽系统中的多载波调制、复杂均衡算法的应用实例等，这本书的实用价值会得到指数级的提升。目前的呈现方式，更偏向于对知识点的“罗列”和“介绍”，而非“精炼”和“攻克”。当然，作为基础教材，它完成了打地基的任务，但要盖起高楼，读者可能需要转向更专业的、针对特定方向的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧真是让人眼前一亮，封面设计简洁又不失专业感，拿在手里很有分量，一看就知道是精心制作的教材。内页纸张质量也相当不错，印刷字迹清晰锐利，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。不过，我个人更关注的是内容组织和知识体系的构建上。我觉得这本书在宏观概念的引入方面做得非常到位，开篇没有直接陷入复杂的数学公式推导，而是先用生动的案例和清晰的图示，帮助初学者建立起对光纤通信整体架构的宏观认知。这种循序渐进的教学方式，极大地降低了学习的门槛。特别是它对光在光纤中传输基本原理的阐述，用了一种非常直观的比喻，即便没有深厚的物理基础，也能迅速抓住核心要点。当然，作为一本面向工程实践的教材，我更期待它能在实际工程案例的深度上再挖掘一些，比如不同应用场景下光纤的选择标准和系统设计中的权衡取舍，能再多一些深入的剖析，那就更加完美了。总体来说，作为入门级的参考书，它在视觉呈现和基础概念的铺垫上，无疑是教科书级别的典范。