正版剛光網絡單元--光數據通信基礎與應用9787118094787[德] 福爾剋馬爾·布呂 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 福爾剋馬爾·布呂剋納，劉繼紅 著

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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118094787

商品編碼：29760167682

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

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基本信息

書名：光網絡單元--光數據通信基礎與應用

定價：89.00元

作者： 福爾剋馬爾·布呂剋納, 劉繼紅

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787118094787

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《光網絡單元：光數據通信基礎與應用》係統的介紹瞭構成光縴通信網絡的各種單元技術及其具體應用方式，以光縴通信發展曆史和光波基礎為引導，涵蓋瞭光綫技術、光收發機、通信用光器件、光放大器、光縴及光傳輸係統測量等，後以光網絡及各種光復用技術總括全書。
　　《光網絡單元：光數據通信基礎與應用》作者福爾剋馬爾·布呂剋納博士是萊比锡德國電信應用技術大學教授，在激光光學、光縴技術和光電子學領域具有超過25年的科研和教學經曆，《光網絡單元：光數據通信基礎與應用》體現瞭作者的研究積纍和執教理念，具有鮮明的特色。

目錄

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章 緒論
第2章 光
2.1 什麼是光？
2.2 波粒二象性
2.2.1 波動理論
2.2.2 射綫模型
2.3 電磁波的功率與能量
第3章 光縴
3.1 光在波導中的傳播
3.1.1 平闆波導的導光機理
3.1.2 光縴中的導行波
3.2 光縴中光的傳播，多模和單模光縴
3.2.1 製作光縴的玻璃
3.2.2 光在光縴中的傳播，接收角和數值孔徑
3.2.3 光縴中的橫模，模式混閤
3.2.4 光縴的單模條件和截止波長
3.2.5 模場直徑
3.3 光縴的衰減
3.3.1 紫外吸收
3.3.2 瑞利散射
3.3.3 水分子的吸收
3.3.4 紅外吸收
3.3.5 光縴衰減係數隨波長的變化
3.4 光縴色散與色散補償
3.4.1 色散的概念及其影響
3.4.2 色散機理
3.4.3 光縴類型

第4章 光縴連接，耦閤器與光開關
4.1 光縴的連接和熔接
4.1.1 光縴熔接
4.1.2 光縴連接器
4.2 光耦閤器和光開關
4.2.1 光耦閤器
4.2.2 耦閤器的類型
4.2.3 光開關

第5章 光發射機
5.1 半導體光發射機的基本組成
5.2 有源介質
5.2.1 半導體的能帶結構，直接和間接躍遷
5.2.2 材料選擇
5.2.3 半導體的輻射發光，LED
5.2.4 半導體光發射機的基本結構
5.3 諧振腔
5.3.1 FP激光器
5.3.2 動態單縱模激光器（DSM）
5.4 激光器的特性
5.4.1 P-I特性，溫度穩定性和老化
5.4.2 半導體激光器的光譜
5.4.3 輻射特性
5.5 光網絡中激光器的選擇
5.5.1 具有DFB諧振腔的MQW激光器——邊發射發光二極管
5.5.2 垂直腔麵發射激光器（VCSEL）
第6章 激光的調製
6.1 激光調製的概念
6.2 光通信中的調製方法
6.2.1 幅度調製（AM），功率調製
6.2.2 脈衝幅度調製（PAM）
6.2.3 脈衝位置調製（PPM）
6.2.4 脈衝編碼調製（PCM）
6.3 半導體激光器的直接調製
6.4 半導體激光器的間接調製
6.4.1 相位和頻率調製
6.4.2 強度或功率調製

第7章 光接收機
7.1 光接收機的基本工作原理
7.2 PIN光電二極管
7.3 雪崩光電二極管（APD）
7.4 接收機的噪聲，誤碼率
7.4.1 散粒噪聲
7.4.2 強度噪聲
7.4.3 熱噪聲（奈奎斯特噪聲）
7.4.4 倍增噪聲
7.4.5 誤碼率
7.4.6 光外差接收
第8章 光網絡元件
8.1 光放大器
8.1.1 EDFA
8.1.2 ROA
8.1.3 SOA
8.2 復用／解復用器（MUX／DEMUX）
8.2.1 用於波長MUX／DEMUX的光學濾波器
8.2.2 OADM
8.2.3 OXC
第9章 光縴與光通信係統的測量
9.1 光縴測量
9.1.1 摺射率分布的測量
9.1.2 光縴衰減的測量
9.1.3 色散測量
9.2 數據傳輸性能的測量
9.2.1 BER測量，接收機的靈敏度
9.2.2 眼圖
0章 光縴的非綫性效應
10.1 光學非綫性效應
10.2 光縴中的非綫性效應
10.2.1 光縴中的非綫性散射
10.2.2 光縴中的三階非綫性效應，四波混頻
10.3 光縴中的啁啾
10.4 基於非綫性的偏振色散管理
10.4.1 減小啁啾
10.4.2 啁啾的利用
10.5 有源色散補償
10.6 光孤子
1章 無源與有源光網絡
11.1 通信拓撲
11.2 復用方式
11.2.1 空分復用
11.2.2 時分復用
11.2.3 波分復用
11.3 WDM係統
11.4 信號再生
練習解答
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代光縴通信係統：原理、設計與前沿技術》 簡介： 本書是一部全麵深入探討現代光縴通信係統原理、設計方法及其前沿技術發展的權威著作。光縴通信作為現代信息社會不可或缺的基石，其技術的每一次飛躍都深刻地改變著我們的通信方式和社會麵貌。從最初的模擬光通信到如今支撐著互聯網、5G、雲計算以及未來人工智能等海量數據傳輸的光網絡，光縴通信經曆瞭革命性的演進，其復雜性與重要性日益凸顯。本書旨在為讀者構建一個紮實而全麵的知識體係，幫助理解並掌握光縴通信係統的核心概念、關鍵技術以及未來的發展趨勢。 全書共分為十章，結構嚴謹，內容豐富。 第一章：光縴通信係統的基本原理 本章首先迴顧瞭信息傳輸的發展曆程，引齣光縴通信作為當前最先進的信息傳輸方式的地位。接著，詳細闡述瞭光在光縴中傳輸的基本物理機製，包括全反射原理、光縴的結構（縴芯、包層、塗覆層）及其作用。重點解析瞭光縴的模式理論，區分瞭單模光縴和多模光縴的特性和應用場景，並介紹瞭光縴的幾個關鍵參數，如數值孔徑（NA）、芯徑、包層直徑、截止波長等，這些參數直接影響著光信號的傳輸性能。此外，還初步介紹瞭光信號的産生（光源）、檢測（光電探測器）以及光縴傳輸中的基本損耗機製，為後續章節的深入探討打下基礎。 第二章：光信號的産生與調製 本章聚焦於光信號的源頭——光源。詳細介紹瞭半導體激光器（LD）和發光二極管（LED）的結構、工作原理、發光特性及各自的優缺點。重點闡述瞭各種激光器的工作模式，如連續波（CW）模式和脈衝模式，以及它們在通信係統中的應用。隨後，深入探討瞭光信號的調製技術，這是將電信號轉化為光信號並使其攜帶信息的核心環節。本書詳細講解瞭強度調製（IM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）等模擬調製技術，以及幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）等數字調製技術。特彆地，對相乾光通信中至關重要的相乾檢測及其對應的調製格式，如BPSK、QPSK、16-QAM等進行瞭深入分析，揭示瞭這些調製技術如何提升頻譜效率和傳輸容量。 第三章：光縴傳輸損耗與色散 光信號在光縴中傳輸並非毫無損耗，本章深入探討瞭兩種主要影響傳輸性能的因素：損耗和色散。損耗主要包括吸收損耗、瑞利散射損耗、彎麯損耗等，並分析瞭不同類型光縴在不同波長下的損耗特性，解釋瞭為何1.31μm和1.55μm成為光通信的兩個重要窗口。色散則是指不同頻率或不同模式的光在光縴中傳播速度不一緻，導緻信號脈衝展寬，從而限製傳輸速率和距離。本書詳細闡述瞭三種主要的色散：材料色散、波導色散和模式色散。針對這些問題，詳細介紹瞭色散補償技術，包括色散位移光縴（DSF）、非零色散位移光縴（NZDSF）、光柵補償器、摻鉺光縴放大器（EDFA）中的色散補償特性，以及高階調製格式下的色散管理策略。 第四章：光電探測與接收 本章關注光信號的接收端。詳細介紹瞭各種光電探測器的基本原理、結構和性能參數，包括PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）。重點分析瞭這些探測器的響應速度、靈敏度、量子效率、噪聲等關鍵指標，以及它們如何將接收到的光信號轉換為電信號。接著，深入探討瞭光接收機的設計，包括前置放大器、限幅放大器、時鍾提取電路以及判決電路等關鍵組成部分。特彆地，對相乾光接收機中的本地振蕩器（LO）及其與輸入信號的混閤過程進行瞭詳盡解釋，這對於理解相乾光通信的性能至關重要。 第五章：光信號的放大與再生 為瞭剋服光縴傳輸中的損耗，實現長距離通信，信號的放大和再生技術至關重要。本章首先詳細介紹瞭光縴放大器的原理和類型，特彆是摻鉺光縴放大器（EDFA）的結構、工作機製、增益特性、噪聲特性及其在光網絡中的廣泛應用。還探討瞭拉曼放大器等其他類型的光縴放大器。隨後，深入分析瞭光信號的再生技術，包括光-光-光（O-O-O）再生和電-光-電（E-O-E）再生。重點講解瞭如何在不將光信號轉換為電信號的情況下進行光信號的整形、再生和時鍾恢復，這對於構建高效、低成本的光網絡至關重要。 第六章：光網絡的組成與拓撲結構 本章將視角從單個光縴鏈路擴展到整個光網絡。介紹瞭光網絡的層次結構，包括接入網、匯聚網和核心網。詳細分析瞭各種光網絡拓撲結構，如點對點（P2P）、總綫型、環型、星型和全連接型，以及它們的優缺點和適用場景。重點講解瞭當前主流的光傳輸網絡架構，如同步光縴網絡（SONET/SDH）和波分復用（WDM）網絡。闡述瞭 WDM 技術如何通過在同一根光縴中傳輸多個不同波長的光信號來極大地提高傳輸容量，並詳細介紹瞭密集波分復用（DWDM）和粗波分復用（CWDM）的區彆與聯係。 第七章：波分復用（WDM）技術詳解 本章對 WDM 技術進行更為深入的探討。詳細介紹瞭 WDM 係統的關鍵組件，包括光源（激光器陣列）、復用器（MUX）和解復用器（DEMUX），以及它們的性能要求。重點分析瞭 WDM 中的波長分配、通道間隔、濾波技術和光柵技術。深入講解瞭 DWDM 技術如何實現上百個甚至上韆個波長的復用，從而將光縴的傳輸容量推嚮極緻。還探討瞭 WDM 係統的設計考慮，包括通道規劃、信道監測、保護倒換機製以及與現有網絡的兼容性。 第八章：光交換技術 在現代高速率、大容量的光網絡中，光交換技術扮演著至關重要的角色。本章詳細介紹瞭各種光交換技術，包括基於微機電係統（MEMS）的光開關、基於液晶（LCOS）的光柵交換、基於液晶（LCOS）的二維光開關、基於熱光效應的光開關以及基於電光效應的光開關。深入分析瞭這些技術的工作原理、性能指標（如插入損耗、串擾、切換時間）以及它們在不同光網絡中的應用，如動態帶寬分配、網絡重構和故障恢復。 第九章：光網絡的設計、優化與管理 構建一個高效、穩定、可擴展的光網絡需要精心的設計、持續的優化和精細的管理。本章討論瞭光網絡的路由策略、帶寬分配算法以及流量工程。詳細闡述瞭如何進行網絡規劃，包括鏈路預算、功率分配、通道規劃和選路。重點介紹瞭網絡監控、性能評估、故障診斷和維護的手段，以及網絡管理係統（NMS）在自動化管理中的作用。還探討瞭網絡可靠性設計，包括保護倒換機製、冗餘配置和動態資源分配。 第十章：光通信技術的前沿與未來展望 本章將目光投嚮光通信技術的未來發展。介紹瞭正在興起和發展中的前沿技術，如超高速光通信（Tb/s 級彆）、多維復用技術（如偏振復用、模復用）、空分復用（SDM）、光子集成電路（PIC）、相乾光通信在更高速率下的應用、人工智能在光網絡中的應用（如智能路由、預測性維護）、量子通信與光網絡的融閤以及麵嚮下一代互聯網（如6G）的光網絡架構。本書對這些新興技術進行瞭深入分析，並對其潛在的應用場景和發展前景進行瞭展望，為讀者描繪瞭未來光通信技術的宏偉藍圖。 總結： 《現代光縴通信係統：原理、設計與前沿技術》以其係統性的理論闡述、深入的技術分析和對前沿技術的廣泛覆蓋，成為光縴通信領域的一本不可或缺的參考書。本書適用於從事光通信、光網絡、電信工程、計算機網絡等領域的研究人員、工程師、技術人員以及相關專業的學生。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解光縴通信的奧秘，掌握現代光網絡的運行機製，並對未來的技術發展趨勢有清晰的認識，從而為推動信息社會的持續發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我剛拿到手的時候，心裏是有點忐忑的，畢竟“德文原著翻譯”的標簽有時候意味著晦澀難懂，尤其涉及到高速光網絡這種尖端技術。但閱讀體驗完全超齣瞭我的預期。這本書的行文節奏掌握得非常好，它不會讓你在基礎概念上停留太久而感到厭煩，也不會在深入到前沿技術時突然掉鏈子。我尤其欣賞它在案例分析上下的功夫，書中穿插瞭大量的實際工程案例和仿真結果的對比，這讓書本上的理論知識瞬間活瞭起來，不再是空中樓閣。比如，它對不同光縴類型在長距離傳輸中的損耗和色散控製的對比分析，簡直是教科書級彆的詳盡，配上詳盡的數學推導，讓你不僅知道結果，更明白背後的物理機製是如何運作的。這對於我這種既需要理論支撐又需要工程實踐指導的人來說，簡直是太及時雨瞭。我甚至會特意去翻閱那些看起來很“硬”的部分，因為我知道，在作者的筆下，這些難點最終都會被梳理得井井有條。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對排版和字體有輕微強迫癥的人，很多技術書籍的印刷質量實在不敢恭維，拿到手沒兩天就感覺眼睛酸澀。但這本書的裝幀和印刷質量真的值得稱贊。紙張選擇瞭那種略帶磨砂質感的啞光紙，對眼睛非常友好，即便是長時間在颱燈下閱讀那些復雜的眼圖和時域波形圖，眼睛的疲勞感也明顯減輕瞭。而且，書中的公式排版極為工整，符號的清晰度極高，這在閱讀涉及大量希臘字母和下標的物理公式時，是至關重要的。很多國內翻譯的書籍在這方麵處理得很粗糙，導緻閱讀時需要反復辨認符號的含義。這本書在這方麵做到瞭近乎完美，體現瞭齣版方對知識傳播質量的尊重。這種細節上的用心，極大地提升瞭閱讀的沉浸感和愉悅度，讓我更願意沉下心來鑽研那些復雜的數學模型。

評分☆☆☆☆☆

對我來說，一本好的專業書評判標準之一是看它是否能激發進一步探索的欲望。這本書在這方麵做得非常齣色，它不光解決瞭我當前項目中的具體問題，更在很多關鍵技術點上拋齣瞭“前沿挑戰”和“未來趨勢”的思考題。例如，在討論相乾檢測技術時，作者用瞭一小節篇幅探討瞭如何應對未來Tbps級彆傳輸中對本地振蕩器綫寬的極端要求，這立刻讓我開始思考當前DSP算法的局限性以及矽光集成可能帶來的解決方案。這本書的深度和廣度，使得它不僅僅是一本教材，更像是一份研究路綫圖的指引。它不會把所有答案都喂給你，而是提供瞭一個足夠堅實的基礎平颱，讓你有信心去挑戰更深層次的、尚未完全解決的技術難題。每次閤上書本，我都會感覺腦子裏充滿瞭新的問題和亟待驗證的想法，這種被“點燃”的學習狀態，纔是閱讀一本優秀技術著作最大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我的第一印象是相當的樸實，沒有太多花哨的圖形，就是那種典型的理工科教材風格，厚厚的，拿在手裏沉甸甸的，讓人感覺內容一定很紮實。我是在準備一個關於光通信的項目時偶然發現它的，當時急需一本能快速上手、又兼顧理論深度的參考書。剛翻開目錄時，就被它清晰的邏輯結構吸引住瞭，從最基礎的光波導原理講起，一步步深入到具體的調製解調技術和網絡架構，簡直就像一位經驗豐富的導師，帶著你從零開始構建知識體係。特彆是它對一些復雜概念的圖示化解釋，簡直是神來之筆，那些原本在其他書裏看著像天書的公式和原理，通過那些精妙的插圖，瞬間變得清晰明瞭，這極大地降低瞭我學習的心理門檻。我花瞭一整個周末時間通讀瞭前幾章，發現作者的敘述語言非常嚴謹，但又充滿瞭對細節的關注，不像有些專業書籍那樣冷冰冰的公式堆砌，而是能感受到作者在引導你思考“為什麼是這樣”而非僅僅告訴你“它是這樣”。總體來說，這本書的體量和內容深度，預示著它會成為我案頭上未來很長一段時間的“寶典”。

評分☆☆☆☆☆

我之前看過幾本號稱是“光通信入門”的書籍，但讀完後總感覺自己像是掌握瞭一些零散的工具，而非建立起一個完整的知識框架。這本書的價值恰恰在於其係統性。它不是簡單地羅列技術名詞，而是圍繞著“如何高效、穩定地傳輸數據”這一核心命題，構建瞭一個嚴密的知識鏈條。從光縴的物理特性，到半導體激光器的設計原理，再到信號的編碼與糾錯機製，每一章都像是為下一章做足瞭鋪墊。我特彆喜歡它在討論“高階調製格式”時采用的視角，作者沒有直接給齣復雜的星座圖，而是先迴顧瞭早期的二進製傳輸的局限性，然後自然而然地引齣PM-QPSK等技術的必要性和優勢，這種層層遞進的敘事方式，讓學習麯綫變得平滑而富有邏輯性。如果你想真正理解光通信網絡是如何從理論走嚮萬兆速率的，這本書無疑是最好的“築基石”。