光纤通信原理(第2版)(21世纪高等学校规划教材 电子信息) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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袁国良著 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302263319

商品编码：29729841948

包装：平装

出版时间：2012-05-01

基本信息

书名:光纤通信原理(第2版)(21世纪高等学校规划教材 电子信息)

定价：29.50元

售价：20.7元,便宜8.8元,折扣70

作者:袁国良著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2012-05-01

ISBN：9787302263319

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.640kg

编辑推荐

本书力求从基础知识出发，循序渐进、由浅入深，对光纤通信原理进行全面的介绍。

注重可读性和实用性，提供PPt课件，习题解答。

本书可以满足对高等学校信息与通信工程专业本科生和研究生的教学需要，也可供相关专业的学生学习，同时可供从事该领域工作的广大科研与工程技术人员参考。

内容提要

　　《21世纪高等学校规划教材·电子信息：光纤通信原理（第2版）》主要介绍光纤通信的原理及其发展；光纤通信的物理学基础；光纤的传输理论和特性；光源和光电检测器的结构与工作原理；光发射机和光接收机，光缆和光纤通信器件；光纤通信系统的构成、性能和设计；系统性能的提高，包括光放大和色散补偿技术、光波分复用技术、相干光通信、光孤子通信等；光纤通信的基本实验。
　　本书力求从基础知识出发，深入浅出、循序渐进，以方便读者阅读。本书可以作为高等学校本科生和研究生的教材，也可以作为从事光纤通信的科研人员、工程技术人员和其他相关人员的参考书。

目录

章 光纤通信概述
1.1 什么是光纤通信
1.2 光纤通信的发展历史
1.3 光纤通信的优点及其应用
1.4 光纤通信系统的组成
1.5 光纤通信的发展趋势
小结
习题

第2章 光的性质
2.1 光的反射、折射和全反射
2.2 光的电磁理论
2.3 光的干涉和衍射
2.4 光的偏振
2.5 光的吸收、色散和散射
2.6 光的量子性
2.7 激光
小结
习题

第3章 光纤
3.1 光纤概述
3.2 多模光纤的射线光学理论分析
3.3 阶跃型光纤的波动光学理论
3.4 阶跃型光纤标量模的可导与截止
3.5 光纤的损耗特性
3.6 光纤的色散特性
3.7 光纤的非线性效应
3.8 单模光纤
小结
习题

第4章 光源和光电检测器
4.1 半导体的能带理论
4.2 PN结的能带结构
4.3 光源的异质结结构
4.4 发光二极管
4.5 半导体激光器
4.6 LD的工作特性
4.7 光电检测器
4.8 PIN和APD的工作原理
4.9 光电检测器的工作特性
小结
习题

第5章 光端机
5.1 光源与光纤的耦合
5.2 光调制
5.3 光发射机
5.4 光接收机
5.5 光接收机的噪声分析
5.6 光接收机的误码率和接收灵敏度
5.7 光中继器
小结
习题

第6章 光缆和光纤通信器件
6.1 光纤的温度特性和机械特性
6.2 光缆的种类、材料及其结构
6.3 光纤通信器件及其性能参数
6.4 光纤的连接和光纤连接器
6.5 光纤分路与耦合器
6.6 光衰减器和光隔离器
6.7 光开关
小结
习题

第7章 光纤通信系统
7.1 数字光纤通信系统
7.2 同步数字体系
7.3 光纤通信的线路码型
7.4 光纤损耗和色散对系统的限制
7.5 光纤通信的性能指标
7.6 光纤通信系统设计
7.7 光纤通信工程概述
小结
习题

第8章 系统性能的提高
8.1 光放大器及其工作性能
8.2 掺铒光纤放大器
8.3 光纤喇曼放大器
8.4 色散补偿技术
8.5 多信道复用技术
8.6 光波分复用原理
8.7 光波分复用技术
8.8 光波分复用器
8.9 WDM设计中考虑的重要问题
8.10 相干光纤通信和光孤子通信
小结
习题

第9章 光网络
9.1 SDH光同步数字传送网
9.2 WDM光传送网
9.3 智能光网络
9.4 城域光网络
9.5 光纤接入网
小结
习题

0章 光纤通信实验
10.1 光纤认识实验
10.2 光纤通信基础实验
10.3 光纤衰减系数测量
10.4 多模光纤带宽的测量
10.5 光纤无源器件特性
10.6 光发送实验
10.7 光接收实验
10.8 光波分复用实验
10.9 光纤通信仿真实验
小结
附录A SDH系统光接口标准
附录B 光纤通信常用英文缩写
参考文献

作者介绍

文摘

序言

穿梭光之脉络：现代通信的基石与未来展望 在信息爆炸的时代，我们对通信速度和容量的需求以前所未有的速度增长。从远古的烽火狼烟，到电报的轰鸣，再到无线电的播撒，人类一直在孜孜不倦地追寻更高效、更广阔的连接方式。而今，一股无形的光芒，正以前所未有的速度和规模，编织起连接世界的数字脉络——光纤通信。它不仅是现代互联网、长途电话、有线电视等基础通信设施的核心，更是未来5G、物联网、人工智能等前沿技术蓬勃发展的关键支撑。 本书将带领读者深入探索这场由光引领的通信革命，揭示其背后的科学原理、技术细节以及广阔的应用前景。我们将从最基础的物理概念出发，循序渐进地剖析光纤通信系统的每一个关键环节，力求构建一个全面而深入的理解框架。 第一部分：光的基础与光纤的奥秘 我们将首先回顾光学的基础知识，包括光的波动性和粒子性、电磁波谱、光的传播特性等。在此基础上，我们将聚焦于作为通信核心媒介的光纤。读者将了解到不同类型光纤的结构，如阶跃光纤和渐变光纤，以及它们各自的特点和适用场景。我们将详细阐述光在光纤中传输的物理原理，特别是全反射现象，以及为什么光纤能够引导光信号进行长距离传输。 同时，我们也会探讨影响光信号传输质量的关键因素，例如： 衰减 (Attenuation)：光信号在传输过程中会逐渐减弱，这不仅影响信号的强度，也限制了传输的距离。我们将分析导致衰减的各种原因，如材料吸收、瑞利散射等，并介绍提高光纤传输效率的技术手段，如低损耗光纤材料和放大器技术。 色散 (Dispersion)：不同波长的光在光纤中传播的速度略有差异，这种差异会导致光脉冲展宽，从而影响信号的清晰度。我们将深入解析主要的色散类型，包括材料色散、波导色散和模式色散，并介绍如何通过优化光纤结构或使用补偿技术来减小色散的影响。 非线性效应 (Nonlinear Effects)：在高功率光信号传输时，光纤材料会表现出非线性光学效应，这可能导致信号失真，甚至产生新的信号。我们将介绍主要的非线性效应，如自相位调制 (SPM)、交叉相位调制 (XPM)、四波混频 (FWM) 等，以及这些效应对系统性能的影响和抑制方法。 第二部分：光纤通信系统的核心技术 在理解了光纤的传输特性之后，我们将开始构建起整个光纤通信系统的图景。这部分将深入探讨构成光纤通信系统的关键组件和技术： 光源 (Light Sources)：作为信息载体，光源的性能至关重要。我们将详细介绍用于光纤通信的各种光源，包括激光器（如半导体激光器、光纤激光器）和发光二极管 (LED)。我们会分析它们的特性，如输出功率、光谱宽度、调制速度等，以及如何根据不同的应用需求选择合适的光源。 调制与解调 (Modulation and Demodulation)：如何将电信号转化为光信号并有效地编码信息是通信的关键。我们将讲解不同类型的调制技术，如强度调制 (IM)、相位调制 (PM) 和频率调制 (FM)，以及更先进的相干调制技术，如 QPSK、QAM 等。同时，我们也会讨论相应的解调方法，以及它们在提高传输速率和频谱效率方面的作用。 光检测器 (Photodetectors)：如何准确地将接收到的光信号转换回电信号是通信的另一端。我们将介绍常用的光电探测器，如 PIN 光电二极管和雪崩光电二极管 (APD)，分析它们的响应速度、灵敏度、噪声等关键参数，并探讨如何选择合适的光检测器以获得最佳的信号质量。 光放大器 (Optical Amplifiers)：为了克服信号衰减，光信号需要在传输过程中进行放大。我们将重点介绍两种主流的光放大器技术：掺铒光纤放大器 (EDFA) 和半导体光放大器 (SOA)。我们将深入分析它们的工作原理、增益特性、噪声特性以及在长距离传输系统中的重要作用。 光开关与复用技术 (Optical Switches and Multiplexing Technologies)：为了实现多路信号的传输和灵活的路由，光开关和复用技术必不可少。我们将详细介绍波分复用 (WDM) 技术，包括波长分割复用 (WDM)、密集波分复用 (DWDM) 和粗波分复用 (CWDM)。我们还将探讨如何利用光开关实现灵活的网络配置和保护切换。 光器件与模块 (Optical Devices and Modules)：除了核心的传输和放大器件，光纤通信系统还依赖于各种功能性的光器件，如耦合器、滤波器、隔离器等。我们将介绍这些器件的功能和工作原理，以及它们如何协同工作，构成完整的通信链路。 第三部分：光纤通信系统的设计与应用 在掌握了核心技术之后，我们将把目光投向光纤通信系统的整体设计和实际应用： 系统设计原则 (System Design Principles)：我们将探讨如何根据传输距离、速率要求、成本限制等因素，合理设计光纤通信系统的架构。这包括链路预算的计算、码型选择、误码率的控制以及系统的容错和可靠性设计。 网络拓扑结构 (Network Topologies)：不同的网络拓扑结构适用于不同的场景。我们将分析点对点、总线型、环型、星型等常见的网络拓扑，以及它们的优缺点，并介绍如何构建高效、可靠的光纤网络。 现代光纤通信系统 (Modern Fiber Optic Communication Systems)：我们将概述当前主流的光纤通信系统，如宽带接入网 (PON)、城域网 (MAN) 和骨干网 (Backbone Network)。我们将深入了解这些系统的特点、技术挑战和发展趋势。 新兴技术与未来展望 (Emerging Technologies and Future Prospects)：光纤通信技术仍在不断发展。我们将展望未来的发展方向，如相干光通信的进一步深化、空分复用 (SDM) 的潜力、光子集成电路 (PIC) 的发展以及在量子通信、生物医学等领域的潜在应用。 本书致力于为读者提供一个扎实的光纤通信理论基础，同时兼顾实际应用和前沿技术。通过严谨的逻辑、清晰的阐述和丰富的实例，我们希望能够激发读者对光纤通信领域的热情，并为未来的学习和研究奠定坚实的基础。无论您是电子信息工程专业的学生，还是对现代通信技术充满好奇的爱好者，本书都将是您探索光之脉络、理解现代信息社会运作机制的理想指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得挺有意思，那种蓝白相间的线条交织在一起，有点像电路图，又有点像光纤的横截面，初看之下给人一种专业而又神秘的感觉。我是在备考一个专业考试的时候，经受朋友推荐才买的。说实话，我对光纤通信这个领域一直有点模糊，只知道它速度快、距离远，但具体原理和关键技术总感觉隔着一层纱。拿起这本书后，我做的第一件事就是翻阅目录，看看它涵盖的范围广不广。目录结构看起来很清晰，从最基础的光波导理论讲起，逐步深入到光纤的损耗、色散，再到光发射、接收器件的原理，最后还涉及到了系统设计和网络架构。这种循序渐进的编排方式，对于我这种需要系统性学习的人来说，简直是太友好了。我最欣赏的是它对一些复杂公式的推导过程处理得相当到位，没有那种生硬的跳跃感，作者似乎非常体谅初学者可能会遇到的困难，尽量用更容易理解的语言来阐述那些深奥的物理现象。我打算先从前三章开始啃，先把基础打牢固，希望这次能彻底搞懂那些复杂的模式耦合问题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职工程师，手头上的项目涉及到一些光网络升级的部分，所以急需一本能快速提升实战理解深度的参考书。这本书给我的第一印象是“干货十足，图文并茂”。我尤其关注了关于新型光纤和器件的那几个章节。很多教材在介绍新器件时，往往只停留在原理介绍，而这本书深入到了不同材料、不同结构对性能的具体影响，比如掺铒光纤放大器（EDFA）的增益平坦化技术，它不仅解释了原理，还给出了不同泵浦方案的对比分析，这一点对于工程应用来说价值巨大。我昨天晚上花了两个小时研究了“非线性效应”这一章，作者对拉曼散射和四波混频的描述非常细致，还配上了大量的示意图，让我这个长期在“黑箱”里操作的人，终于对信号在长距离传输中失真的根源有了更清晰的认识。坦白说，很多网络厂商的白皮书也未必有这么系统的梳理，这本书更像是一位经验丰富的前辈，把这些年的心得总结归纳后，掰开了揉碎了教给你。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版确实是国内教材里的上乘之作，纸张厚实，油墨印制清晰锐利，即便是反复翻阅和圈画，也不容易出现墨迹渗透或者页面损坏的问题。这种物理体验上的舒适度，对于长时间阅读来说是至关重要的。我特别喜欢它在每一个关键概念后面设置的“思考题”或“拓展阅读”部分。比如，在讲解模间色散时，它会引导读者思考如何利用特定结构的少模光纤来缓解这个问题。这种设计，极大地激发了读者的主动探索欲，而不是被动地接受知识灌输。我发现，光通信领域的知识更新速度非常快，这本书既然是“第2版”，想必在内容上做了很多更新以适应当前的技术发展趋势。我正在对比它和手头另一本老版本的教材，很明显，新版在光网络动态管理和软光交换（SDN/NFV在光层面的应用）这块的内容有了显著的加强，这对于我们紧跟行业前沿是很有帮助的。

评分☆☆☆☆☆

我最近在整理一份关于未来数据中心互联技术的综述报告，需要一个扎实的理论基础来支撑我对硅光子技术前景的判断。我专门挑出这本书里关于光集成和调制的那几章进行研读。这本书对载波与调制格式的介绍，特别是对QPSK、16QAM等高阶调制方式的性能分析，做得极为透彻。它不仅展示了星座图，还详细计算了它们在特定信噪比下的误码率性能曲线，这直接为我的报告提供了量化的数据支撑。更令人印象深刻的是，它对相干光通信系统的接收机结构进行了深入剖析，包括本振光的设计和数字信号处理（DSP）在补偿色散和偏振模色散中的作用。这些前沿的、高度工程化的内容，在很多基础教材中往往只是寥寥数语，这本书却能提供足够的研究深度。可以说，它不仅适合入门，更是一本合格的、可供进阶研究的工具书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名大学二年级的本科生，我们刚接触了电磁场和光学基础，现在正准备学习专业核心课程。坦率地说，很多老师推荐的教材，内容要么过于偏向理论推导，公式堆砌得让人望而生畏；要么就是过于注重应用，把原理部分一带而过，导致学生对底层逻辑一知半解。这本书似乎找到了一个很好的平衡点。它的语言风格是那种严谨而不失亲和力的，不是那种高高在上的学术腔调。例如，它在介绍光纤的传输损耗时，非常细致地解释了瑞利散射的波长四次方依赖性，并且用日常的类比来描述为什么短波长光纤损耗大，这一点让我一下子就抓住了核心概念。我个人认为，这本书最大的贡献在于，它成功地将光学的基础物理知识与现代高速通信系统的工程实现需求有效地连接了起来，让学习过程不再是孤立的知识点堆砌，而是形成了一个有机的知识体系。