9787564013752 光纤通信 北京理工大学出版社 黄一平 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄一平 著

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出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564013752

商品编码：29731574463

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名：光纤通信

定价：21.00元

作者：黄一平

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787564013752

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.281kg

编辑推荐

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本书系统介绍光纤通信的基础知识，包括光纤通信系统的组成、光纤和光缆、有源光器件和无源光器件、光端机、光纤通信系统的设计、sdh传输网、光纤通信的新技术和光纤通信实训，详细讲述了光纤通信系统的组成及基本原理以及sdh传输网和光纤通信实训。
　　本书紧扣行业标准和规范，具有较强的实用性，既可作高职高专院校通信、电子信息类相关专业的教材，也可作为光纤通信技术培训用书，并可作为技能鉴定的参考用书。

内容提要

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本书比较全面地介绍了光纤通信系统和SDH光传输系统的基本理论和主要技术。主娄内容包括：光纤通信系统组成、光纤和光缆、有源光器件和无源光器件、光端机的组成、SDH和PDH数字光纤系统的两种传输体制、光纤通信新技术、光纤通信实训。重点论述光纤通信系统、SDH传输系统、光端机的基本原理和光传输网络基本结构、业务应用。全书共分7章：数字光纤通信系统概述、光纤与光缆、通信光器件、光端机、数字光纤系统的两种传输体制、珧纤通信新技术、光纤通信实训。
本书是高等院校通信类、电孑信息类专业教学用书，也可以作为通信工程技术人员的技术参考书。

目录

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章　数字光纤通信系统概述
1.1　光纤通信发展现状
1.2　光纤通信的特点和应用
1.3　光纤通信系统的基本组成
1.4　光纤通信系统的发展趋势
本章小结
思考与练习题
第2章　光纤与光缆
2.1　光纤的导光原理
2.2　光纤的结构和类型
2.3　光纤特性
2.4　单模光纤
2.5　光缆的结构和种类
本章小结
思考与练习题
第3章　通信光器件
3.1　光源
3.2　半导体光电检测器
3.3　无源光器件
本章小结
思考与练习题
第4章　光端机
4.1　光发送机
4.2　光接收机
4.3　线路编码
　本章小结
　思考与练习题
第5章　数字光纤系统的两种传输体制
5.1　数字复接原理
5.2　准同步数字系列PDH
5.3　同步数字系列SDH
本章小结
思考与练习题
第6章　光纤通信新技术
6.1　DWDM概述
6.2　光接入网
本章小结
思考与练习题
第7章　光纤通信实训
7.1　实训项目一光器件的认识与测试
7.2　实训项目二光纤通信系统综合测试
7.3　实训项目三光传输网的组网与调测
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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现代通信的基石：光纤通信技术发展与前沿探索 在这信息爆炸的时代，通信的速率、带宽与稳定性成为衡量社会发展水平的重要标志。而光纤通信，作为现代通信领域不可或缺的核心技术，以其卓越的传输能力，深刻地改变着我们连接世界的方式。从最初的实验探索，到如今遍布全球的骨干网络，光纤通信的每一次进步都伴随着科技的飞跃，也塑造着我们今天所处的信息社会。 一、光纤通信的诞生与早期发展：拨开迷雾，点亮希望 光纤通信的诞生并非一蹴而就，而是建立在物理学、材料科学以及电子工程等多个学科的长期积累之上。早在19世纪末，就有科学家发现了光纤能够传导光线的现象，但这仅仅是理论上的萌芽。真正让光纤通信成为可能，关键在于解决两大难题：一是如何高效地产生和调制光信号，二是如何将光信号以极低的损耗在光纤中传输。 20世纪60年代，随着激光器的发明，为高效产生相干光源提供了可能，这是光信号传输的先决条件。而随后，由Charles K. Kao等人提出的石英光纤低损耗传输理论，则为光纤通信的商业化应用指明了方向。他们通过实验证明，在极低的损耗下，光信号能够穿越数百公里甚至更远的距离，这在当时无疑是一个振奋人心的突破。1970年，美国康宁公司成功研制出损耗低于20dB/km的玻璃光纤，标志着光纤通信技术进入了实用化的阶段。 早期的光纤通信系统，主要应用于电话通信领域，替代了原有的铜线电缆。虽然传输速率和带宽相较于现代系统而言尚显不足，但其巨大的损耗降低和抗干扰能力，已经展现出超越传统通信方式的巨大优势。随着技术的不断成熟，光纤的制备工艺日益精进，损耗也持续降低，为光纤通信的进一步普及奠定了坚实基础。 二、光纤通信技术的演进：从单模到多模，从时分到波分 光纤通信技术的进步，体现在对光纤本身以及信号传输方式的不断优化上。 1. 光纤类型的演进： 多模光纤（Multimode Fiber, MMF）： 这是早期应用最广泛的光纤类型。它的纤芯直径相对较大（通常为50微米或62.5微米），允许多条光路同时传播。然而，由于不同光路传播的距离不同，会导致信号在传输过程中发生“模间色散”，即不同光模式到达接收端的时间有差异，从而造成信号失真。这限制了多模光纤的传输距离和速率。 单模光纤（Single-mode Fiber, SMF）： 随着对更高传输性能的需求，科学家们研发出了纤芯直径极小（通常为8-10微米）的单模光纤。在这种光纤中，光信号只能沿着一条基本的光路传播，大大消除了模间色散。单模光纤的出现，使得光纤通信能够实现超长距离、超高带宽的传输，成为现代长距离通信的主流选择。 2. 传输方式的革新： 时分多路复用（Time-Division Multiplexing, TDM）： 在早期的数字通信中，TDM是一种常见的复用技术，即将不同用户的数字信号在时间上划分成若干个时隙，在同一根通信线路上传输。虽然在数字通信中得到应用，但在光纤通信初期，受限于电子器件的速率，其优势并未得到充分发挥。 频分多路复用（Frequency-Division Multiplexing, FDM）： 类似于收音机接收不同频率的电台，FDM技术将不同的通信信号分配到不同的频率载波上，在同一根通信线路上同时传输。 波分多路复用（Wavelength-Division Multiplexing, WDM）： 这是光纤通信领域一项革命性的技术，也是光纤通信传输容量呈指数级增长的关键。WDM技术利用不同波长的光信号在同一根光纤中传输，而不会相互干扰。通过使用波长选择开关（WSS）等技术，可以将不同波长的光信号汇聚或分离，从而在单根光纤上实现几十甚至上百个独立通信信道的传输。 WDM技术的出现，极大地提高了光纤的传输容量，是现代高速通信网络不可或缺的核心技术。 三、光纤通信系统的核心组成：从光源到终端 一个完整的光纤通信系统，通常由以下几个关键部分组成： 光源： 负责产生光信号。目前常用的光信号光源包括激光器（如半导体激光器）和发光二极管（LED）。激光器具有高亮度、高单色性和良好的相干性，适用于高带宽、长距离的通信。LED虽然成本较低，但光谱宽度较大，损耗也相对较高，多用于短距离、低速率的通信。 调制器： 将电信号转换成光信号的编码。根据调制方式的不同，有强度调制、频率调制、相位调制等。常见的调制方法包括强度调制-直接检测（IM/DD）和相干光通信。 光纤链路： 包括光纤本身、光纤连接器、光纤耦合器以及中继器等。光纤是传输光信号的介质，其损耗和色散特性直接影响传输距离和速率。 光探测器： 负责将接收到的光信号转换回电信号。常用的光探测器包括PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。APD的灵敏度更高，可以在弱光信号下工作。 信号处理与恢复： 包括对接收到的电信号进行放大、滤波、均衡以及解码等处理，以恢复原始的数字信息。 四、光纤通信技术的应用领域：连接世界的脉络 光纤通信技术的卓越性能，使其在各个领域都发挥着不可替代的作用： 电信骨干网： 这是光纤通信最核心的应用领域。长距离、高容量的跨国、跨区域通信，都依赖于密集的光纤网络。互联网的蓬勃发展，更是对光纤通信容量提出了前所未有的需求。 接入网： “最后一公里”的接入网，也越来越多地采用光纤，以提供更高的用户带宽，满足家庭用户对高清视频、在线游戏、智能家居等应用的需求。光纤到户（FTTH）正逐渐成为趋势。 数据中心： 随着云计算、大数据和人工智能的飞速发展，数据中心之间的互联互通对带宽的需求呈爆炸式增长。光纤通信是实现数据中心高带宽互联的唯一选择。 无线通信： 虽然无线通信本身是无线的，但其基站与核心网之间的回传（backhaul）以及前传（fronthaul），都需要光纤来承载大量的信号。5G、6G等新一代移动通信技术，对光纤通信的带宽和低延迟提出了更高要求。 广电网络： 有线电视网络也逐步从同轴电缆升级为光纤，以提供更高清晰度的视频服务和更丰富的功能。 军事与航空航天： 光纤通信具有良好的抗电磁干扰能力，在军事通信、雷达系统、航空器和航天器内部通信等方面也得到了广泛应用。 工业自动化与智能制造： 在工业现场，高速、可靠的数据传输对于自动化控制、机器人协同作业以及实时数据分析至关重要，光纤通信也因此发挥着越来越重要的作用。 五、光纤通信技术的未来展望：迈向更高更快更智能 尽管光纤通信技术已经取得了辉煌的成就，但其发展步伐并未停止。未来的光纤通信将朝着以下几个方向发展： 更高容量： 随着WDM技术的不断深化，以及新型复用技术（如空分复用、极化复用）的出现，单根光纤的传输容量将持续提升，满足未来爆发式增长的数据需求。 更低损耗： 新型光纤材料的研发，如超低损耗光纤，将进一步降低传输损耗，从而延长中继距离，简化网络建设。 更低延迟： 在对延迟极其敏感的应用（如自动驾驶、远程医疗、虚拟现实）中，低延迟是关键。这需要从器件、协议到网络架构进行全方位的优化。 更智能化： 引入人工智能和机器学习技术，对光纤网络进行智能监控、故障预测、资源调度和动态优化，将大大提高网络的效率和可靠性。 更强的鲁棒性： 面对日益复杂和动态的网络环境，需要开发更具韧性的光纤通信系统，能够抵抗各种干扰和攻击，确保通信的连续性和安全性。 与其他技术的融合： 光纤通信将与其他前沿技术（如量子通信、太赫兹通信、光计算）深度融合，催生出全新的通信范式和应用场景。 总而言之，光纤通信技术作为现代信息社会不可或缺的神经系统，其发展历程是一部不断突破、持续创新的历史。从最初的理论探索到如今构建全球信息高速公路，光纤通信技术以其强大的生命力，正在以前所未有的速度和广度，连接着我们，塑造着更加美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

我最近开始接触信号处理方面的课程，那些抽象的数学模型和快速变化的物理现象，总让我感觉隔着一层纱看不真切。这本书在讲解一些基础概念时，特别注重引入直观的比喻和生动的案例，这极大地帮助我构建了系统的知识框架。比如，它用了一个非常巧妙的比方来解释“模式色散”对信号传输的影响，一下子就把原本枯燥的理论变得有画面感了。更让我欣赏的是，作者在介绍新的技术进展时，并没有停留在概念的罗列上，而是深入剖析了背后的设计哲学和工程权衡，这种“知其所以然”的讲解方式，对于培养独立思考能力非常有益。我过去看的很多教材，要么过于理论化，要么又过于工程化，很难找到一个平衡点，但这本书似乎找到了一个绝佳的黄金分割点，让初学者也能感受到通信科学的严谨与美妙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节结构安排得极具逻辑性，像是一条精心铺设的高速公路，从最基本的电磁波理论出发，稳步升级到复杂系统的集成和优化。我发现自己不需要频繁地在不同章节之间跳跃查阅背景知识，因为作者在引入新概念时，总会非常自然地回顾前面已经学过的内容，构建起一个非常扎实的知识链条。特别是在处理到高性能器件那一部分时，作者并没有直接扔出一堆技术指标，而是先铺垫了制备工艺的难点和挑战，这样一来，读者就能理解为什么某些参数会是现在的样子，而不是简单地背诵数据。这种层层递进的叙事风格，让我感觉学习过程非常流畅，每攻克一个章节，都会有一种“一切都说得通了”的豁然开朗的感觉，这比单纯的知识堆砌要高效得多。

评分☆☆☆☆☆

作为一个已经工作了几年的工程师，我通常在阅读技术书籍时，最看重的是它对前沿应用和实际工程限制的讨论。这本书在这方面做得相当到位，它没有沉溺于纯粹的理论推导，而是花了大量篇幅讨论了当前光纤网络在超高带宽、低延迟传输方面遇到的实际瓶颈，以及行业内正在尝试的解决方案。我特别关注了它对“非线性效应补偿”那一段的描述，其中引用的多个实际实验数据和模拟结果，与我目前正在参与的项目高度相关，提供了很多可借鉴的思路。阅读这些内容，让我感觉自己不是在看一本“教科书”，而是在与一位资深的行业专家进行深度对话，他不仅懂理论的深度，更深知现场的复杂性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计是其一大亮点，我很少看到一本理论性这么强的书籍，其配套的练习题能做到如此的贴合实际和富有启发性。这些习题不是简单的公式套用，很多题目都模拟了真实的工作场景，比如要求计算在特定环境噪声下系统的信噪比极限，或者设计一个基本的链路预算。做完这些题目后，我对理论知识的掌握程度有了非常清晰的自我评估。而且，解答部分的处理也非常到位，不仅仅给出了最终答案，还详细阐述了推导的关键步骤和可能存在的陷阱，这比只看答案要有效率百倍。通过这些练习，我感觉自己硬生生地把那些抽象的符号和方程“掰开了揉碎了”，真正内化成了解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真的很用心，封面那种磨砂质感拿在手里非常舒服，而且那种深邃的蓝色调配上简洁的字体，一眼就能看出是学术类的精品。我特意在图书馆里找了几本同领域的书做对比，就从视觉吸引力上来说，这本绝对是佼佼者。内页的纸张选择也很考究，不是那种反光刺眼的白，阅读起来眼睛负担小很多，即便是长时间研读那些复杂的公式和图表，也不会感到特别疲劳。装订非常牢固，边角处理得很精致，看得出来出版社在细节上是下了大功夫的。我平时习惯在书页上做很多标记和批注，这本纸张的吸墨性也很好，钢笔写上去也不会洇开，这对于我这种喜欢深度阅读的人来说，简直是加分项。总的来说，光是这本书的实体书质感，就值回票价了，它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得收藏的艺术品，让人忍不住想把它摆在书架最显眼的位置，时不时拿出来把玩一番。