| 词条 | 光纤通信 |
| 释义 | 光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 高校专业设置基本信息专业名称：光纤通信 专业代码：590309 培养目标本专业培养能从事光纤网络工程的规划建设、SDH系统的调测维护、电信核心网络和接入网络的工程维护等工作的应用型人才。具有较强的电缆、光缆设计与施工、线路规划概预算的能力以及在光纤通信设备安装、调试与维护及其相关领域从业的综合职业能力。 主要课程工程制图、电路与信号、电子技术、单片机与嵌入系统、光纤通信原理、光纤通信设备、综合业务接入网、线路工程与概预算、CATV系统、通信光缆线路、接入网技术、通信电源、计算机应用基础、计算机网络基础、数字通信原理、通信终端设备等。 就业方向从事光纤通信线路工程和接入网的设计、施工、概预算编制和工程监理；光纤通信设备的安装、调试和操作维护；通信网络规划设计、施工、监理等工作。 专业概述光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。 技术领域（1)通信容量大、传输距离远；一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。 (2)信号干扰小、保密性能好； (3）抗电磁干扰、传输质量佳，电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。 (4）光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输； (5）材料来源丰富，环境保护好，有利于节约有色金属铜。 (6）无辐射，难于窃听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。 (7)光缆适应性强，寿命长。 (8）质地脆，机械强度差。 (9）光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。 (10）分路、耦合不灵活。 (11）光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm） (12）有供电困难问题。 利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纤通信． 原理光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息． 发展光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤．采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信．中国光纤通信已进入实用阶段． 光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。 光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质实现信息传输，达到通信目的的一种最新通信技术。 通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波 ，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。 光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。 应用领域光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法；用于全球通信网、各国的公共电信网（如中国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线）；它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线（CATV）系统，用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。 光纤传输系统主要由：光发送机、光接收机、光缆传输线路、光中继器和各种无源光器件构成。要实现通信，基带信号还必须经过电端机对信号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。 它适合于光纤模拟通信系统中，而且也适用于光纤数字通信系统和数据通信系统。在光纤模拟通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理，而电信号反处理则是发端处理的逆过程，即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化，即脉冲编码调制（PCM ）和线路码型编码处理等，而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信，电信号处理主要包括对信号进行放大，和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。 发展趋势光纤到家庭的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽，所以一直被认为是理想的接入方式，对于实现信息社会有重要作用，还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高，缺少宽带视频业务和宽带内容等原因，使FTTH还未能提到日程上来，只有少量的试验。近来，由于光电子器件的进步，光收发模块和光纤的价格大大降低；加上宽带内容有所缓解，都加速了FTTH的实用化进程。 发达国家对FTTH的看法不完全相同：美国AT&T认为FTTH市场较小，在0F62003宣称：FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极，要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早，现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。 FTTH[遇到的挑战：现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。 与FTTH相比：①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。 对于不久的将来要发展的宽带业务，如：网上教育，网上办公，会议电视，网上游戏，远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视，上下行传输不对称的业务，ADSL就难以满足。尤其是HDTV，经过压缩，目前其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发，可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps，仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时，非FTTH不可。 FTTH的解决方案：通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。 F2P方案一一优点：各用户独立传输，互不影响，体制变动灵活；可以采用廉价的低速光电子模块；传输距离长。缺点：为了减少用户直接到局的光纤和管道，需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。 PON方案——优点：无源网络维护简单；原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点：需要采用昂贵的高速光电子模块；需要采用区分用户距离不同的电子模块，以避免各用户上行信号互相冲突；传输距离受PON分比而缩短；各用户的下行带宽互相占用，如果用户带宽得不到保证时，不单是要网络扩容，还需要更换PON和更换用户模块来解决。（按照目前市场价格，PEP比PON经济）。 PON有多种，一般有如下几种：（1)APON：即ATM-PON，适合ATM交换网络。（2)BPON：即宽带的PON。（3)OPON：采用通用帧处理的OFP-PON。（4)EPON：采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。（5)WDM-PON：采用波分复用来区分用户的PON，由于用户与波长有关，使维护不便，在FTTH中很少采用。 发达国家发展FTTH的计划和技术方案，根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON，因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划，采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON：是采用副载波调制作为多信道复用的PON。 中国ATM使用远比STM的SDH少，一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过，目前比较经济，使用灵活，传输距离远等；宜采用。而比较GPON和EPON，各有利弊。GPON：采用GFP技术网络效率高；可以有电话，适合SDH网络，与IP结合没有EPON好，但目前GPON技术不很成熟。EPON：与IP结合好，可用户电话，如用电话需要借助lAD技术。目前，中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用，还需要根据用户的具体情况不同而不同。 近来，无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议，传输带宽可达54Mbps，覆盖范围达100米以上，目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输，包括：上下行数据和点播电视VOD的上行数据，对于一般用户其上行不大，IEEE802.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输，当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”（FTTH+无线接入）的家庭网络。这种家庭网络，如果采用PON，就特别简单，因为此PON无上行信号，就不需要测距的电子模块，成本大大降低，维护简单。如果，所属PON的用户群体，被无线城域网WiMAX(1EEE802.16）覆盖而可利用，那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势，但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑，与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。 光交换的发展 实际上可表示为：通信输+交换。 光纤只是解决传输问题，还需要解决光的交换问题。过去，通信网都是由金属线缆构成的，传输的是电子信号，交换是采用电子交换机。现在，通信网除了用户末端一小段外，都是光纤，传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前，由于目前光开关器件不成熟，只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换，即把光信号变成电信号，用电子交换后，再变还光信号。显然是不合理的办法，是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关，以实现光交换网络，特别是所谓ASON-自动交换光网络。通常在光网里传输的信息，一般速度都是xGbps的，电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然，也不是说，一切都要用光交换，特别是低速，颗粒小的信号的交换，应采用成熟的电子交换，没有必要采用不成熟的 大容量的光交换。当前，在数据网中,信号以“包”的形式出现，采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小，可采用电子交换。然而，在大量同方向的包汇总后，数量很大时，就应该采用容量大的光交换。 目前，少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前，由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制，通路数一般在8—16个。 电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。 光空分交换：一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来，采用集成技术，开发出MEM微电机光开关，其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent），属于试验性质的。 光波长交换：是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是，发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源，光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统（corning）。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验，半径5公里，共有43个终端节，（试用5个节点），速率为2.5Gbps。 自动交换的光网，称为ASON，是进一步发展的方向。 集成光电子器件的发展 如同电子器件那样，光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成，但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路，如同一块印刷电路板，可以把光电子器件组装于其上，也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。 日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关；1x128热光开关阵列；用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起；8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上，尺寸仅15x7mm，如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年，集成光电子器件有比较大的改进。 中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上，就会重复如同微电子落后的被动局面。 光纤通信的市场 众所周知，2000年IT行业泡沫，使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展，产品生产过剩。无论是光传输设备，光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤，每公里泡沫时期价格为￥1200，现在价格Y100左右1公里，比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复? 根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测，如图2.在2002年是最低谷，相当于倒退4年。现在有所回升，但还不能恢复。按此推测，在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转，在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。 FTTH毕竟是信息社会的需求，光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设，已经有相当的市场。大体上看，器件和设备随市场的需要，其利润会逐步回升，2007-2008年可能良好。但光纤产业，尽管反倾销成功，目前价格也仍低迷不起，利润甚微。实际上，在世界范围内，光纤的生产规模过大，而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响，上升缓慢。据了解，有大公司目前封存几个光纤厂，根据市场情况，可随时启动生产，其结果是始终供大于求。供不应求才能涨价，是通常的市场规律，所以光纤产业要想厚利，可能是2009年后的事情。中国经济不发达地区和小城镇,还需要建设光纤线路，但光纤用量仍然处于供大于求的范围内。 对中国市场,FTTH受ADSL的挑战和数字电视HDTV发展的制约，会有所延后。目前，中国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备，可能需要等待一段时间。不过，北京奥运会需要HDTV的推动和设备价格的下降，会促进FTTH的发展。预计在2007-2008年在中国FTTH可开始推广。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD，有比较强的经济力量，现在已经采用光纤到住地PTTP来建设。总的来说，目前中国的FTTH处于试点阶段。试点的作用，一方面是摸索技术和建设的经验，另一方面，还起竞争抢占用户的作用。所以，现在电信运行商，地方业主都积极对FTTH试点，以便发展宽带业务。因此，广播运行商受到巨大的挑战，广播商应加快发展数字电视的进程，并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视，还需要对电缆电视网双向改造，如果采用光纤网，可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 行业门户网站全球光纤到户热点门户网站——中国光纤通信网，是目前国内领先的光纤通信资讯类门户网站。随着中国目前三网融合和光纤到户的飞速发展，供用户交流的网上平台更少，专业的资讯比较分散。而中国光纤通信门户的开放，为行业内企业，用户，爱好者提供了一个在网络上的互相传递业界资讯，交换产品信息等提供了一个大型专业的平台。 中国光纤通信门户的优势在于以提供行业资讯，新闻，专业知识，无数的产品供求信息，以及开放式的运营模式，多样化的增值服务，人性化的版面设计等。使您能更好更领先的掌握行业中的动态，获取更多的商机。从而为广大光纤通信企业拓展网络业务，进军电子商务提供不易多得的良机与契机。 中国光纤通信门户特色： 信息交流，技术沟通，产品展示，资讯阅览，新闻订阅，供求关系，寻求商机，广告服务，会员提升，企业建站，个性建设，协会资料，展会资源，行业人才，商务代理等。 政策解读行业政策、发展空间 同名图书信息书 名：光纤通信 作 者：聂兵 出版社：北京理工大学出版社 出版时间：2010-1-1 ISBN: 9787564025731 开本：16开 定价：28.00元 内容简介本书全面讲述了光纤通信的基本理论和应用，主要内容包括：光纤通信系统的组成；光纤（光缆）结构、类型与传输特性，光纤的连接；光无源器件原理与应用；光源、光源调制与光发送机原理和性能指标；光检测器原理，光接收机的组成、原理和性能；光放大及其应用；SDH体系和数字光纤传输系统设计与性能指标；波分复用的原理与技术；SDH传送网，光传送网（OTN），自动交换光网络（ASON），光城域网技术，光接入网结构与应用等。 本书力求在光纤通信系统的原理、应用、设计等方面提供必要的信息，可以作为通信工程、电子信息工程和光电信息工程等相近专业的本科教学用书和光纤通信的技术培训教材，也可作为一般工程技术人员的参考用书。 图书目录第1章 概述 第2章 光纤光缆 第3章 光无源器件 第4章 光源与光发送机 第5章 光检测器与光接收机 第6章 光放大器 第7章 SDH与数字光纤传输系统 第8章 光波以分复用 第9章 光网络 参考文献 同名图书信息书 名：光纤通信 作 者：卜爱琴 出版社：北京师范大学出版集团，北京师范大学出版社 出版时间：2009年08月 ISBN: 9787303103300 开本：16开 定价：26元 内容简介《光纤通信》共分10章：第1章介绍光纤通信的发展现状、光纤通信的基本组成、光纤通信的特点及发展趋势。第2章介绍光纤的结构和分类、光纤的导光原理、光纤的损耗和色散特性、光缆的结构和种类以及光缆的型号。第3章介绍光缆线路的敷设、光纤光缆的接续与成端、光缆线路的测试以及光缆线路的维护。 目录第4章介绍光源器件的工作原理、基本结构和工作特性。 第5章介绍光电检测器的工作原理、基本结构和工作特性。 第6章介绍无源光器件的种类、作用、主要性能及应用。 第7章介绍PDH光传输系统，包括光发射机和光接收机的组成、工作原理和主要性能指标，光中继器和光放大器的组成与应用、光纤通信常用线路码型及中继距离的计算。 第8章介绍SDH的基本概念、速率与帧结构，SDH的同步复用与映射原理、SDH开销、SDH设备的逻辑功能描述、SDH传送网与自愈网、SDH网同步、网络传输性能及华为OptiX OSN 2500光传输设备。 第9章介绍光波分复用系统，包括密集波分系统（DWDM）的概念和特点，DWDM的基本类型、DWDM系统的基本结构和工作原理、华为OptiX BSW 320GDwDM设备。 第10章介绍光纤通信实训，包括光纤与光缆的接续、光缆交接箱与ODF架的成端、0TDR的使用与光纤的测试、光纤通信系统误码的测试、光发射机和光接收机性能参数的测试及SDH设备的维护。 同名图书信息光纤通信 作 者：刘世安，彭小娟 主编 出 版 社：电子工业出版社 出版时间：2010-1-1 开 本：16开 I S B N ：9787121100239 定价：￥29.00 内容简介本书全面系统地介绍了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、光纤通信的基本器件、光发射机和光接收机、光纤通信系统与设计、SDH技术、波分复用技术、光纤通信新技术和光纤通信常用仪表，在相关章节附有实验实训内容。 本书紧扣行业标准和规范，具有较强的实用性和针对性，既可作为高职高专院校通信、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。 目录第1章 光纤通信概论 第2章 光纤和光缆 第3章 光纤通信的基本器件 第4章 光发送机和光接收机 第5章 光纤通信系统与设计 第6章 SDH 技术 第7章 波分复用技术 第8章 光纤通信新技术 第9章 常用光纤通信仪表 同名图书信息作 者：刘增基书 名：光纤通信 出版社：西安电子科技大学出版社 出版时间：2008.12 ISBN: 7560610290 开本：16开 定价：23元 内容简介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；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。 目录第一章 概论 第二章 光纤和光缆 第三章 通信用光器件 第四章 光端机 第五章 数字光纤通信系统 第六章 模拟光纤通信系统 第七章 光纤通信新技术 第八章 光纤通信网络 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 参考文献 5.图书信息书名：光纤通信（高职高专教育）/普通高等教育十五国家级规划教材 ISBN:704012623 作者：林达权 出版社：高等教育出版社 定价：20 页数：1 出版日期：2003-8-1 版次：1 开本：现货 包装：平装 简介：《光纤通信》一书是普通高等教育“十五”国家级规划教材，适用于高职高专教育。本书的特点是以宽带通信为中心，理论与实践紧密结合。 本书介绍了光纤通信基本原理、准同步光纤通信原理、同步光纤通信和密集波分复用原理等相关知识。 本书在编写过程中充分考虑了高职高专教育特色，特邀了实践经验丰富的现场工程师参加编写。本书概念清晰、通俗易懂，注重新知识、新技术内容的介绍。 目录： 第一部分光纤光缆和光纤通信的基本器件 第1章概论 1．1 光纤通信发展的几个亮点 1．2 光纤通信系统的组成 1．3 光纤通信系统所涉及的光纤光缆和器件 1．4 光纤通信的优点 1．5 光纤通信的发展趋势 小结 复习思考题 第2章 光纤光缆 2．1光纤光缆的结构 2．2光纤的导光原理 2．3光纤的传输特性 2．4单模光纤和多模光纤 2．5光缆线路敷设 2．6光缆的接续 小结 复习思考题 第3章 光纤参数的测试 3．1 测试项目和要求 3．2 光纤衰减常数的测量 3．3 单模光纤色散特性的测试 3．4 多模光纤衰减常数的测试 3．5 多模光纤带宽的测试 小结 复习思考题 第4章 光源 4．1引言 4．2 半导体的发光机理 4．3 半导体激光器LD 4.4 发光二极管LED 小结 复习思考题 第5章 光检测器 5．1 作用与要求 5．2 PN结形光电二极管 5．3 PIN光电二极管 5．4 雪崩光电二极管 小结 复习思考题 第6章光放大器 6．1 光放大器的类型 6．2 掺铒光纤放大器的组成 6．3 掺铒光纤放大器的工作原理 6．4 光放大器的应用场合 小结 复习思考题 第7章 光无源器件 7．1 光纤活动连接器 7．2 光衰减器 7．3 光波分复用器 7．4 其它无源器件 小结 复习思考题 第二部分 准同步（PDH）光纤通信原理 第8章 长途光缆通信系统介绍 8．1长途光缆通信系统的组成 8．2PDH光缆通信系统组成举例 小结 复习考思题 第9章复用设备的工作原理 9．1PCM端机方框简图 9．2基群复用设备 9．3 高次群复用设备的工作原理 小结 复习思考题 第10章光端机的工作原理 10．1概述 10．2光端机方框组成 小结 复习思考题 第11章 光端机设备举例 11．1概述 11．2OPTIMUX-H型设备方框组成 11．3OPTIMUX-H型设备机架组成 11．4手持终端 小结 复习思考题 第三部分 同步（SDH）光纤通信和密集波分复用（DWDM）原理 第12章概述 12．1PDH存在的问题 12．2SDH的主要特点 12．3SDH工作波长区和比特率 小结 复习思考题 第13章 帧结构 13．1基本帧结构 13．2STM—N帧结构 13．3STS—N帧结构 小结 复习思考题 第14章SDH复用原理 14．1基本复用结构 14．2STM—1信号的形成 14．3STM—N信号的形成 14．4指针 14．5开销字节 小结 复习思考题 第15章同步设备参考逻辑功能框图 15．1 复合功能（CF) 15．2 单元功能（EF) 15．3 辅助功能 15．4 复用过程与参考模型的对应关系 小结 复习思考题 第16章 接口 16．1 光接口 16．2 电接口 小结 复习思考题 第17章基本网络单元的工作原理 17．1终端复用设备 17．2上/下路复用设备（ADM) 17．3网络转换设备 17．4交叉连接设备（SDXC) 小结 复习思考题 第18章SDH传送网 18．1SDH传送网 18．2SDH网络结构 18．3SDH网的物理拓朴 18．4自愈网 小结 复习思考题 第19章光波分复用 19．1 光波分复用概述 19.2 光波分复用的基本原理 19．3 光波分复用器 19．4 ZXWM-32密集波分复用设备 19．5IP over WDM技术 19．6当前要发展第三代光纤通信 小结 复习思考题 第20章光传输系统的操作维护 20．1ZXSM-2500光传输设备系统结构 20．2ZXSM-2500光传输设备硬件系统 20．3ZXSM-2500光传输设备网管系统 20．4网管系统的功能 20．5设备安装调试流程 20．6ZXSM-150/600/2500设备调测 小结 复习思考题 第21章光纤通信与相关学科 21．1 光纤通信与计算机技术 21．2 光纤通信与交换技术 21．3 光纤通信与数字通信 21．4 光纤通信与用户宽带接入网 小结 复习思考题 附录：中英文索引 参考文献 6图书信息书名：光纤通信 - - 通信用光纤、器件和系统（21世纪信息与通信技术教程） ISBN:711512300 作者：美国光学学会 Michael Bas 出版社：人民邮电出版社 定价：37 页数：330 出版日期：2004-7-1 版次：1 开本：16开 包装： 简介：光纤通信领域所涉及的光纤、光放大器、波分复用和光分/插复用等关键技术的相继问世，使光纤通信领域中发生了一场又一场技术革命。光纤具有巨大的带宽资源，成为通信系统首选的传输媒质；光放大器代替了光－电－光中继器，实现了点到点的全光通信：波分复用不仅使单根光纤的传输容量增加了几倍、几十倍乃至几百倍，而且实现了多种不同类型的通信业务同时在一根光纤上传输；光分/插复用实现了信息在光域上的传送、路由的选择与交换，从而避免出现电子瓶颈的影响，完全满足了未来通信的高速率、大容量、远距离的全光通信要求。为了满足光纤通信日新月异的发展需要，受人民邮电出版社的委托，我们集体翻译了这本《光纤通信》技术专著，以使中国广大从事通信工作的读者能对光纤通信的基本概念、光纤结构、光器件工作原理、光网络组网技术和光纤通信新技术等内容有所了解。 Michael Bass是美国佛罗里达大学光学学院/光学与激光研究和教育中心光学、物理、电子和计算机工程教授。他是从Carnegie-Mellon获得其物理学学士学位，从Michigan大学获得其物理学硕士学位和博士学位的。 本书是由美国光学学会组织的18名世界著名的光纤通信专家集体编写的一本介绍通信用光纤、器件和系统的最新研究成果的专著。书中全面地介绍了光纤通信技术领域中所涉及到的各个分支，如光纤、光纤通信技术、光纤非线性效应、光纤通信用光源、调制器和探测器、光纤放大器、光纤通信线路、光纤通信系统中的光孤子、耦合器、合（分）波器、光纤布拉格光栅、组网微光器件、半导体光放大器、光时分复用通信网、光波分复用（WDM）光纤通信网、光纤通信标准等具体技术内容。 本书内容翔实、技术新颖，既有理论分析计算，又有大量应用实例。由于本书的作者都是光纤通信领域国际知名的专家，所以本书是一本既充分展现作者各自研究专长，又凝聚作者集体智慧的高水平的技术专著。它可供从事光纤生产和工程应用以及从事光纤通信研究的技术人员使用，也可作为高等院校光纤通信技术及相关专业师生的教学参考书。 目录： 第1章 光纤与光纤通信 1．1 术语表 1．2 引言 1．3 工作原理 1．4 光纤色散与衰减 1．4.1 衰减 1．4.2 模间色散 1．4.3 材料色散 1．4.4 波导色散和折射率分布色散 1．4.5 描述光纤的归一化变量 1．4.6 光纤色散的计算 1.5 光纤的偏振特性 1．6 光纤的光学性能和机械性能 1．6.1 衰减测量 1．6.2 色散与带宽测量 1．6.3 光纤色散的位移与平坦 1．6.4 可靠性的评价 1．7 光纤通信 1．7.1 点到点线路 1．7.2 先进的传输技术 1．8 光纤的非线性光学性能 1．8.1 受激散射过程 1．8.2 脉冲压缩与光孤子传输 1．8.3 四波混频 1．8.4 光纤中的光折射非线性 1．9 光纤材料：化学与制造 1．9.1 常用光纤的制造 1．9.2 掺杂剂化学 1．9.3 其它制造方法 1．9.4 红外光纤制造 1．10 参考文献 1．11 进一步阅读的资料 第2章 光纤通信技术及系统概述 2．1 引言 2．2 基本技术 2．2.1 光纤 2．2.2 发射光源 2．2.3 光探测器 2．3 接收机灵敏度 2．4 速率和距离限制 2．4.1 提高速率 2．4.2 更长的中继距离 2．5 光放大器 2．5.1 半导体放大器和光纤放大器的比较 2．5.2 光放大器在通信中的应用 2．6 光纤网络 2．7 光纤中的模拟传输 2．7.1 载噪比（CNR） 2．7.2 光纤中的模拟视频传输 2．7.3 非线性畸变 2．8 技术和应用方向 2．9 参考文献 第3章 光纤的非线性效应 3．1 光纤非线性光学的关键问题 3．2 自相位调制和交叉相位调制 3．3 受激拉曼散射 3．4 受激布里渊散射 3．5 四波混合 3．6 结论 3．7 参考文献 第4章 光纤通信系统用的光源. 调制器和探测器 4.1 引言 4．2 双异质结结构激光二极管 4．2.1 一个密度反转注入有源区 4．2.2 在有源层平面内的载流子的限制 4．2.3 在有源层附近的光的限制 4．2.4 限制载流子注入条形几何结构 4．2.5 光的横向限制 4．2.6 传导光沿着条形方向上的后向反射 4．2.7 安装使光从侧面发出 4．2.8 适合封装在一个密封盒 4．2.9 光纤尾纤连接 4．2.10 寿命 4．3 激光二极管的工作特性 4．3.1 激光器阈值 4．3.2 光输出与电流输入（L－I曲线） 4．3.3 温度与激光器性能的关系 4．3.4 发光的空间特性 4．3.5 激光器光的光谱特性 4．3.6 偏振 4．4 激光二极管的瞬态响应 4．4.1 开通延迟 4．4.2 弛豫振荡 4．4.3 调制响应和增益饱和 4．4.4 频率啁啾 4．5 激光二极管的噪声特性 4．5.1 相对强度噪声（RIN） 4．5.2 信噪比（SNR） 4．5.3 多模激光器的模分配噪声 4．5.4 相位噪声一线宽 4．5.5 外部光反馈和相干破坏 4．6 量于阱激光器和应变激光器 4．6.1 量子阱激光器 4．6.2 应变层量子阱激光器 4．7 分布反馈（DFB）和分布布拉格反射器（DBR）激光器 4．7.1 分布的布拉格反射器（DBR）激光器 4．7.2 分布反馈（DFB）激光器 4．8 发光二极管（LED） 4．8.1 面发光LED 4．8.2 边发光LED 4．8.3 LED的工作特性 4．8.4 瞬态响应 4．8.5 驱动电路和封装 4．9 垂直腔表面发光激光器（VCSEL） 4．9.1 量子阱的数量 4．9.2 镜面反射率 4．9.3 电注入 4．9.4 发射光的空间特性 4．9.5 光输出与电流输出 4．9.6 光谱特性 4．9.7 偏振 4.9.8 其它波长的VCSEL 4．10 锯酸锂调制器 4．10.1 电－光效应 4．10.2 相位调制 4．10.3 Y形干涉型（马赫—曾德尔）调制器 4．10.4 高速工作 4．10.5 插入损耗 4．10.6 偏振无关 4．10.7 光反射率和光损伤 4．10.8 δ－β反向调制器 4．11 光纤系统用电吸收调制器 4．11.1 电吸收强度调制 4．11.2 在半导体中施加一个电场 4．11.3 集成的调制器 4．11.4 工作特性 4．11.5 QW中的电吸收的先进概念 4．12 电－光和电折射半导体调制器 4．12.1 半导体中的电－光效应 4．12.2 半导体中的电折射 4．12.3 半导体干涉型调制器 4．13 PIN二极管 4．13.1 典型的几何形状 4．13.2 灵敏度（响应度） 4．13.3 速度 4．13.4 暗电流 4．13.5 光电二极管的噪声 4．14 雪崩光电二极管. MSM探测器和肖特基二极管 4．14.1 雪崩探测器 4．14.2 MSM探测器 4．14.3 肖特基光电二极管 4．15 参考文献 第5章 光纤放大器 5．1 引言 5．2 掺稀土元素放大器的结构和工作 5．2.1 泵浦配置和最佳的放大器长度 5．2.2 工作状态 5．3 EDFA的物理结构和光的相互作用 5．3.1 EDFA的能级 5．3.2 增益形成 5．3.3 EDFA的泵浦波长的选择 5．3.4 噪声 5．3.5 增益平坦 5．4 其它稀土元素系统中的增益形成 5．4.1 掺镨光纤放大器（PDFA） 5．4.2 掺铒/镱光纤放大器（E/YDFA） 5．5 参考文献 第6章 光纤通信线路（电信. 数据通信和模拟） 6．1 引言 6．2 品质因数：SNR. BER. MER和SFDR 6．3 线路功率预算分析：安装损耗 6.3.1 传输损耗 6．3.2 衰减与波长的关系 6．3.3 连接器损耗和接头损耗 6．4 线路功率预算分析：光功率代价 6．4.1 色散 6．4.2 模分配噪声 6．4.3 消光比 6．4.4 多路串扰 6．4.5 相对强度噪声（RIN） 6．4.6 抖动 6．4.7 模噪声 6．4.8 辐射引起的损耗 6．5 参考文献 第7章 光纤通信系统中的光孤子 7．1 引言 7．2 经典孤子的特性 7．3 光孤子的性能 7．4 经典的光孤子传输系统 7．5 频率导向滤波器 7．6 可调频率导向滤波器 7．7 波分复用 7．8 色散管理光孤子 7．9 波分复用色散管理光孤子传输 7．10 结论 7．11 参考文献 第8章 熔锥光纤耦合器. 波分复用器和解复用器 8．1 引言 8．2 波长无关 8．3 波分复用 8．4 1xN光功率分配器 8．5 开关和衰减器 8．6 马赫－曾德尔器件 8．7 偏振器件 8．8 结论 8．9 参考文献 第9章 光纤布拉格光栅 9．1 术语表 9．2 引言 9．3 光敏性 9．4 布拉格光栅的性能 9．5 光纤光栅的制造 9．6 光纤光栅的应用 9．7 参考文献 第10章 组网的微光器件 10．1 引言 10．2 通用的器件 10．3 网络功能 10．3.1 衰减器 10．3.2 光功率分配器和方向耦合器 10．3.3 隔离器 10.3.4 环形器 10．3.5 复用器/解复用器/双工器 10．3.6 机械开关 10．4 子器件 10．4.1 棱镜 10．4.2 光栅 10．4.3 滤波器 10．4.4 光束分路器 10．4.5 法拉第旋转器 10．4.6 偏振器 10．4.7 自聚焦棒透镜 10．5 器件 10．5.1 衰减器 10．5.2 功率分配和方向耦合器 10．5.3 隔离器和环路器 10．5.4 复用器/解复用器/双工器 10．5.5 机械开关 10．6 参考文献 第11章 半导体光放大器和波长转换 11．1 术语表 11．2 为什么要进行光放大 11．2.1 光纤放大器 11．2.2 半导体放大器 11．3 为什么要进行光波长转换 11．3.1 改变光波长的方案 11．3.2 半导体光波转换器 11．4 参考文献 第12章 光时分复用通信网络 12．1 术语表 12．1.1 定义 12．1.2 缩与 12．1.3 符号 12．2 引言 12．2.1 基本概念 12．2.2 取样 12．2.3 抽样定理 12．2.4 插入 12．2.5 解复用——发射机和接收机的同步 12．2.6 数字信号——脉冲编码调制 12．2.7 脉冲编码调制 12．2.8 模－数转换 12．2.9 二进制数字和线路编码的光表示方法 12．2.10 定时恢复 12．3 时分复用和时分多址 12．3.1 概述 12．3.2 时分多址 12．3.3 光域TDMA 12．3.4 时分复用 12．3.5 帧与体系 12．3.6 SONET和频率调整 12.4 器件技术介绍 12．4.1 光时分复用——串行与并行 12．4.2 器件技术——发射机 12．4.3 法布里－珀罗激光器 12．4.4 分布反馈激光器 12．4.5 锁模激光器 12．4.6 直接调制或间接调制 12．4.7 外调制 12．4.8 电光调制器 12．4.9 电吸收调制器 12．4.10 光时钟恢复 12．4.11 解复用的全光交换 12．4.12 接收机系统 12．4.13 超高速光时分复用光线路——一个论文实例 12．5 总结与展望 12．6 进一步阅读的资料 第13章 波分复用（WDM）光纤通信网络 13．1 引言 13．1.1 光纤带宽 13．1.2 WDM技术介绍 13．2 光纤损伤 13．2.1 色散 13．2.2 光纤非线性 13．2.3 色散补偿和色散管理 13．3 WDM网络的基本结构 13．3.1 点到点线路 13．3.2 波长路由网络 13．3.3 WDM星. 环和网状结构 13．3.4 网络重构性 13．3.5 电路交换和数据包交换 13．4 WDM网络中的掺铒光纤放大器 13．4.1 EDFA级联的增益峰化 13．4.2 EDFA增益平坦 13．4.3 快速动率瞬变 13．4.4 超宽带EDFA 13．5 动态信道功率均衡 13．6 WDM中的串扰 13．6.1 非相干串扰 13．6.2 相干串扰 13．7 总结 13．8 致谢 13．9 参考文献 第14章 红外光纤 14．1 引言 14．2 非氧化物和重金属氧化物玻璃IR光纤 14．2.1 HMFG光纤 14．2.2 锗酸盐光纤 14．2.3 硫化物光纤 14．3 晶体光纤 14．3.1 PC光纤 14.3.2 SC光纤 14．4 空心波导 14．4.1 空心金属和塑料波导 14．4.2 空心玻璃波导 14．5 总结和结论 14．6 参考文献 第15章 光纤传感器 15．1 引言 15．2 非本征法布里－珀罗干涉传感器 15．3 本征法布里－珀罗干涉传感器 15．4 光纤布拉格光栅传感器 15．4.1 工作原理 15．4.2 布拉格光栅传感器制造 15．4.3 布拉格光栅传感器 15．4.4 布拉格光栅应变传感器的限制因素 15．5 长周期光栅传感器 15．5.1 工作原理 15．5.2 LPG制造过程 15．5.3 长周期光栅的温度敏感性 15．6 传感方案的比较 15．7 结论 15．8 参考文献 15．9 进一步阅读的资料 第16章 光纤通信标准 16．1 引言 16．2 ESCON 16．3 FDDI 16．4 光纤通道标准 16．5 ATM/SONET 16．6 吉比特以太网 16．7 参考文献 |
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