光纤通信(第二版)(刘增基) 十一五 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘增基周洋溢胡辽林任光亮周绮丽 著

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560610290

商品编码：29786902286

包装：平装-胶订

出版时间：2013-01-01

基本信息

书名:光纤通信(第二版)(刘增基) 十一五

：28.00元

售价：19.0元,便宜9.0元,折扣67

作者:刘增基周洋溢胡辽林任光亮周绮丽

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787560610290

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版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

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编辑推荐

内容提要

　　本书全面地介绍了光纤通信系统的基本组成；光纤和光缆的结构和类型，光纤的传输原理和特性，光纤特性的测量；光源、光检测器和光无源器件的类型、原理和性质；光端机的组成和特性；数字光纤通信系统（PDH和SDH）；模拟光纤通信系统，包括副载波复用光纤通信系统；光纤通信的若干新技术，如光纤放大器、光波分复用技术、光交换技术、光孤子通信、相干光通信技术、光时分复用技术等；*后还介绍了光纤通信网络，包括单波长的SDH传送网，多波长的WDM全光网和光接入网。本书在内容上力求理论上的系统性以及技术上的新颖性和实用性。
　　本书系全国高等学校电子信息类规划教材，可作为通信类专业的大学本科生或研究生教材，也可作为相关科技工作者的参考用书。

目录

章 概论
　1.1 光纤通信发展的历史和现状
　1.1.1 探索时期的光通信
　1.1.2 现代光纤通信
　1.1.3 国内外光纤通信发展的现状
　1.2 光纤通信的优点和应用
　1.2.1 光通信与电通信
　1.2.2 光纤通信的优点
　1.2.3 光纤通信的应用
　1.3 光纤通信系统的基本组成
　1.3.1 发射和接收
　1.3.2 基本光纤传输系统
　1.3.3 数字通信系统和模拟通信系统
　小结
　习题与思考题
　
第2章 光纤和光缆
　2.1 光纤结构和类型
　2.1.1 光纤结构
　2.1.2 光纤类型
　2.2 光纤传输原理
　2.2.1 几何光学方法
　2.2.2 光纤传输的波动理论
　2.3 光纤传输特性
　2.3.1 光纤色散
　2.3.2 光纤损耗
　2.3.3 光纤标准和应用
　2.4 光缆
　2.4.1 光缆基本要求
　2.4.2 光缆结构和类型
　2.4.3 光缆特性
　2.5 光纤特性测量方法
　2.5.1 损耗测量
　2.5.2 带宽测量
　2.5.3 色散测量
　2.5.4 截止波长测量
　小结
　习题与思考题
　
第3章 通信用光器件
　3.1 光源
　3.1.1 半导体激光器工作原理和基本结构
　3.1.2 半导体激光器的主要特性
　3.1.3 分布反馈激光器
　3.1.4 发光二极管
　3.1.5 半导体光源一般性能和应用
　3.2 光检测器
　3.2.1 光电二极管工作原理
　3.2.2 PIN光电二极管
　3.2.3 雪崩光电二极管（APD）
　3.2.4 光电二极管一般性能和应用
　3.3 光无源器件
　3.3.1 连接器和接头
　3.3.2 光耦合器
　3.3.3 光隔离器和光环行器
　3.3.4 光调制器
　3.3.5 光开关
　小结
　习题与思考题
　
第4章 光端机
　4.1 光发射机
　4.1.1 光发射机基本组成
　4.1.2 调制特性
　4.1.3 调制电路和自动功率控制
　4.1.4 温度特性和自动温度控制
　4.2 光接收机
　4.2.1 光接收机基本组成
　4.2.2 噪声特性
　4.2.3 误码率
　4.2.4 灵敏度
　4.2.5 自动增益控制和动态范围
　4.3 线路编码
　4.3.1 扰码
　4.3.2 mBnB码
　4.3.3 插入码
　小结
　习题与思考题
　
第5章 数字光纤通信系统
　5.1 两种传输体制
　5.1.1 准同步数字系列PDH
　5.1.2 同步数字系列SDH 1
　5.2 系统的性能指标
　5.2.1 参考模型
　5.2.2 系统的主要性能指标
　5.2.3 可靠性
　5.3 系统的设计
　5.3.1 中继距离受损耗的限制
　5.3.2 中继距离受色散（带宽）的限制
　5.3.3 中继距离和传输速率
　小结
　习题与思考题
　
第6章 模拟光纤通信系统
　6.1 调制方式
　6.1.1 模拟基带直接光强调制
　6.1.2 模拟间接光强调制
　6.1.3 频分复用光强调制
　6.2 模拟基带直接光强调制光纤传输系统
　6.2.1 特性参数
　6.2.2 光端机
　6.2.3 系统性能
　6.3 副载波复用光纤传输系统
　6.3.1 特性参数
　6.3.2 光端机
　6.3.3 光链路性能
　小结
　习题与思考题
　
第7章 光纤通信新技术
　7.1 光纤放大器
　7.1.1 掺铒光纤放大器工作原理
　7.1.2 掺铒光纤放大器的构成和特性
　7.1.3 掺铒光纤放大器的优点和应用
　7.2 光波分复用技术
　7.2.1 光波分复用原理
　7.2.2 WDM传输系统的基本结构
　7.2.3 WDM技术的主要特点
　7.2.4 光滤波器与光波分复用器
　7.3 光交换技术
　7.3.1 空分光交换
　7.3.2 时分光交换
　7.3.3 波分光交换
　7.4 光孤子通信
　7.4.1 光孤子的形成
　7.4.2 光孤子通信系统的构成和性能
　7.5 相干光通信技术
　7.5.1 相干检测原理
　7.5.2 调制与解调
　7.5.3 误码率和接收灵敏度
　7.5.4 相干光系统的优点和关键技术
　7.6 光时分复用技术
　7.7 波长变换技术
　小结
　习题与思考题
　
第8章 光纤通信网络
　8.1 通信网的发展趋势
　8.2 SDH传送网
　8.2.1 SDH传送网的功能结构
　8.2.2 SDH网的物理拓扑
　8.2.3 自愈网
　8.3 WDM光网络
　8.3.1 光传送网的分层结构
　8.3.2 光分插复用器
　8.3.3 光交叉连接器
　8.3.4 WDM光网络示例
　8.4 光接入网
　8.4.1 光接入网概述
　8.4.2 无源光网络
　8.4.3 有源光网络
　8.4.4 光纤同轴电缆混合网
　小结
附录A SDH系统光接口标准
附录B PDH系统光线路设备的实例
附录C VSB-AM/SCM系统光链路性能实例
习题与思考题答案（参考）
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《光纤通信（第二版）（刘增基）十一五》图书简介 一、 聚焦前沿，系统阐释光纤通信技术体系 本书作为国家“十一五”规划期间，由我国著名光通信专家刘增基教授及其团队倾力打造的力作，是一部系统、深入、全面介绍光纤通信技术及其发展现状的权威教材。它不仅为高等院校相关专业师生提供了坚实的理论基础和前沿的知识视野，更对致力于光纤通信领域研究、设计、工程实践和技术管理的专业人士具有重要的参考价值。 全书紧密围绕“十一五”时期我国光纤通信产业发展的战略需求，在继承经典光纤通信理论的基础上，融入了最新的技术突破和产业动态。其内容结构严谨，逻辑清晰，从光纤通信的基本原理出发，逐步深入到各个核心技术环节，涵盖了从光纤的物理特性、光源与探测器、调制解调技术、复用技术，到光网络架构、传输系统设计、光交换、光网络管理，乃至下一代光通信技术等各个方面。 二、 源头活水，深挖光纤通信的物理基础与关键器件 本书对光纤通信的物理基础进行了详尽的阐述。首先，深入剖析了光在光纤中传输的物理机制，包括模式理论、色散（如模间色散、群速度色散、材料色散、波导色散）、非线性效应（如受激布里渊散射、受激拉曼散射、克尔效应、四波混频）等，这些都是理解光纤传输性能的关键。作者以严谨的数学推导和直观的物理图像相结合的方式，帮助读者深刻理解这些效应的产生机理、对信号传输的影响以及相应的抑制或利用方法。 在光电器件方面，本书详细介绍了各类光信号的产生和接收的关键器件。对于光源，重点阐述了半导体激光器（包括DFB激光器、FP激光器、VCSEL等）和光纤激光器的工作原理、性能参数（如波长稳定性、输出功率、谱宽、调制速率）及其在不同光通信系统中的应用。对于光探测器，则系统介绍了PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）等主流器件的结构、工作原理、性能指标（如响应速度、量子效率、噪声特性）及其在光接收端的设计考量。此外，本书还涵盖了光放大器（如掺铒光纤放大器EDFA、拉曼放大器）的原理和应用，它们是实现长距离、大容量光传输不可或缺的关键技术。 三、 核心技术，层层剖析光纤通信的系统构建与性能保障 本书的核心内容在于系统性地讲解光纤通信系统的各个关键技术。 调制与解调技术： 详细介绍了强度调制（IM）、相位调制（PM）、频率调制（FM）等基本调制方式，并重点阐述了更为先进的相干光通信中的正交相移键控（QPSK）、16正交幅度调制（16-QAM）等高阶调制技术。同时，深入探讨了相应的解调技术，如直接检测、相干检测等，并分析了不同调制解调方式在频谱效率、灵敏度、系统复杂性等方面的权衡。 复用技术： 这是实现光纤通信容量指数级增长的关键。本书详细介绍了波分复用（WDM）技术，包括波分复用（WDM）、粗波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM）的原理、关键器件（如光栅、干涉仪、多通道滤波器）及其在构建超大容量光网络中的作用。此外，也提及了时分复用（TDM）和空分复用（SDM）等其他复用方式。 光网络架构： 随着光通信技术的不断发展，网络架构也日益复杂。本书系统介绍了点到点、总线型、环型、星型等传统光网络拓扑，并重点阐述了现代光通信网络的核心——波长路由网络（WDM Network）和光分组交换（Optical Packet Switching）网络。对于SDN（软件定义网络）在光网络中的应用也进行了前瞻性探讨，强调了网络的灵活性、可编程性和智能化。 传输系统设计： 实际的光纤通信系统设计涉及众多工程考量。本书深入讲解了系统的功率预算、噪声分析、信号质量评估（如误码率BER、信噪比SNR、信号衰减）、以及色散和非线性效应的补偿技术（如光时域反射计OTDR、色散补偿光纤DCF、光频梳等）。这些内容对于设计稳定、可靠、高性能的光传输系统至关重要。 四、 创新驱动，洞察光纤通信的未来发展方向 本书不仅巩固了传统光纤通信的理论基础，更以开阔的视野展望了光纤通信的未来发展趋势，这与“十一五”规划中对科技创新和产业升级的战略导向高度契合。 下一代光通信技术： 关注了诸如相干光通信、下一代调制格式（如64-QAM、128-QAM）、超低损耗光纤、新型光纤（如少模光纤、空芯光纤）等前沿技术的发展，探讨了其在提升传输速率、降低功耗、扩展频谱资源方面的潜力。 光网络智能化与管理： 探讨了光网络管理系统（NMS）的功能、光网络的可编程性、以及如何利用大数据和人工智能技术实现光网络的智能优化和故障预测，以应对未来通信网络日益增长的复杂性和需求。 光纤到户（FTTH）与接入网： 详细介绍了光纤接入网的各种技术方案（如GPON、EPON），分析了其在实现高速率、低成本家庭宽带接入中的关键作用，以及如何支撑物联网、高清视频等新兴业务的发展。 光通信在新兴领域的应用： 探讨了光纤通信在数据中心互联、5G/6G移动通信前传/回传、以及高性能计算（HPC）等新兴领域的关键技术挑战和解决方案，展示了光通信作为信息社会“高速公路”的广阔前景。 五、 结语 《光纤通信（第二版）（刘增基）十一五》以其严谨的学术态度、丰富的实践经验和前瞻性的技术视野，为读者构建了一个全面、深入、系统的光纤通信知识体系。它不仅仅是一部教材，更是中国光通信领域在“十一五”时期科技实力跃升的生动写照，为推动我国信息通信技术迈向更高水平提供了坚实的基础和宝贵的借鉴。无论您是学术研究者、工程师、还是行业管理者，本书都将是您理解和把握光纤通信技术脉搏的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计，简直是业界良心，非常值得称赞。很多技术书籍为了压缩篇幅或者降低成本，会使用非常拥挤的字体和低质量的黑白插图，结果就是读者看得眼睛生疼，图文对照也常常让人摸不着头脑。然而，这本书在这方面做得极其考究。首先，字体大小和行间距的处理非常舒适，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。其次，大量的原理图、结构示意图和实验布局图，无一不是线条清晰、标注明确。我特别喜欢它在解释复杂器件结构时使用的三维透视图，那种层次感一下子就把原本抽象的结构实体化了。再者，一些关键的实验数据图表，作者都采用了高质量的彩色印刷，对比度极佳，曲线的变化趋势一目了然。这种对细节的极致追求，体现了作者对知识传递的认真态度。毫不夸张地说，光是看着这些精美的图示，很多概念就已经能领会三分之二了。这种视觉上的愉悦感，是其他一些同类书籍无法比拟的，它让学习的过程不再是一种负担，而更像是一次精心组织的视觉导览。

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我个人是带着解决实际工程问题的目的来接触这本书的。坦白讲，很多理论书籍在课堂上学起来很扎实，但一到实际的工程调试现场，面对那些纷繁复杂的参数和突发状况时，书本上的知识就显得有些“不接地气”。这本书在这方面做到了难得的平衡。它在核心理论的阐述之后，往往会紧跟着一小节“工程实现考量”或者“系统优化实践”。这些小节不是简单的理论复述，而是充满了经验之谈。例如，在讨论光纤损耗和非线性效应时，作者不仅给出了理论计算模型，还详细分析了在实际工程布放中，环境温度变化和光纤弯曲半径对这些参数的具体影响，甚至给出了如何通过优化光缆敷设工艺来规避风险的建议。这简直就是一位资深工程师在耳边手把手地传授经验。我通过书中对某个特定光网络节点的故障排查流程的描述，很快就理清了我手头一个棘手问题的思路，并在实际操作中得到了验证。这种将理论与实践紧密咬合的处理方式，极大地增强了这本书的工具书价值。

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如果要用一个词来形容这本书带给我的感受，那便是“全面性”与“前瞻性”的完美融合。纵观整个光通信领域，有很多书籍专注于某个窄小分支，比如专门讲光纤放大器，或者只讲某种调制格式。但是，这本书的覆盖面之广，几乎涵盖了从光纤本身到整个传输系统架构的每一个重要环节。它不仅扎实地梳理了传统基于强度调制的系统，更是用相当的篇幅介绍了新一代的相干光通信系统所涉及的复杂信号处理和偏振复用技术。更难能可贵的是，它没有止步于“当前主流”，而是对未来技术趋势进行了审慎的展望。比如，在讨论未来网络架构时，对简捷光路和全光网络的讨论，虽然略显理论化，但足以激发读者对下一代通信基础设施的思考。这种“立足当下，放眼未来”的编辑思路，使得这本书的生命力得以延长，即便未来技术有所迭代，其奠定的基本原理依然是不可动摇的基石。购买它，感觉像是为自己的知识库添置了一件可以长期信赖的“工具之王”。

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这本书拿到手里，首先映入眼帘的就是那厚实的装帧，一看就知道是下了大功夫的。我记得我之前翻阅过一些其他版本的教材，总感觉内容有些零散，不够系统，读起来像是在拼凑知识点。但这本书不同，它像是精心铺设的一条信息高速公路，从基础的光学原理到复杂的系统设计，每一步都衔接得天衣无缝。尤其是对新型光纤材料特性的深入剖析，简直是教科书级别的详尽。作者在阐述那些抽象的数学模型时，总能巧妙地结合实际应用场景，让人不至于迷失在公式的海洋里。比如，在讲到色散补偿技术时，不仅仅是罗列公式，还通过大量的工程实例对比不同补偿方案的优劣，这种“知其所以然”的讲解方式，极大地提升了学习的兴趣和效率。我尤其欣赏它对前沿技术如空分复用和量子通信的涉猎，虽然只是浅尝辄止，但也为我们这些后学者指明了未来研究的方向，让人感觉这本书的视野非常开阔，不仅仅是回顾过去，更是在展望未来。读完一个章节，常常会有一种豁然开朗的感觉，仿佛那些曾经晦涩难懂的概念，一下子都清晰起来了，这对于工程实践者来说，无疑是最大的福音。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格和学术深度之间，找到了一种非常微妙的平衡点，这让它拥有了跨越不同专业背景读者的能力。对于初入光通信领域的学生来说，它提供了坚实的基础框架，那些对光波导、光源、探测器等基础元件的介绍，逻辑清晰，由浅入深，不会因为术语堆砌而让人望而却步。而对于已经有一定基础的研究人员和工程师而言，书中对高阶主题如相干检测、偏振模式色散（PMD）的深入剖析，特别是对这些现象背后的物理本质和数学描述的精准把握，也提供了足够的挑战性和回顾价值。我特别欣赏作者的“历史观”——在介绍某项关键技术时，他不会直接抛出最新的标准，而是会简要回顾其发展脉络，点明早期技术的局限性，然后再引出现代解决方案的优越性。这种带有历史深度的讲解，让人对现有技术的理解更加立体和深刻，也更容易理解为什么某些设计选择会是当前的主流。它不只是一个知识的载体，更像是一部光通信技术发展的简史。