本书是普通高等教育“十一五”**级规划教材,全书共分八章,内容包括光纤通信基础、光放大器、光纤传输系统、光交换技术、光网络技术、光纤接入网、光纤以太网。
该书可作为相关专业的本科生和研究生的教材,也可供从事光纤通信系统和技术研究和开发的科技人员参考。

第1章 绪论
通信泛指将信息从一处传到另一处,传输距离可以是几米直到跨洋传输。传输的信息通常被调制到一个载波上,光通信采用较高的载波频率(约100THz),载波位于电磁波谱的近红外区域,它们通常被称为光波系统以区别于微波系统(微波系统的载波频率要比光波系统低五个数量级,约为几吉赫兹(GHz)。光纤通信系统是指那些使用了光纤来传送信息的光波系统。20世纪80年代和90年代,光纤通信系统在全球范围内得到了很大的发展,并引起了通信领域的一场变革。
§1.1 光纤通信发展简史
以光来传递信息可以追溯到古代,当时以中国为代表的很多**都使用了火烟信号来传递信息,类似的方法如信号灯、信号旗一直沿用到18世纪末。1792年在C.Chappe的建议下,通过采用中继站的方法长距离地传送机械码信息,这个概念才得到扩展。19世纪30年代发明了电报,用电代替光,通过采用莫尔斯码等新的编码技术,比特率B可以增加到约10bps,在中继站的支持下,可以达到很长的传输距离(约1000km)。1866年世界上开通了**条电报电缆,1876年发明了电话,电话采用连续变化的电流来“模拟��地传递声音信息,此后,模拟电通信技术在通信系统中占统治地位长达一个世纪之久。
在20世纪里,全球范围电话网络的发展,导致了电通信系统里不断出现新的设计,用同轴电缆代替双绞线,使系统的容量大大增加。由于通信系统的带宽受限于其载波频率的高低,导致了微波系统的产生,1948年**个微波系统投入使用,此后同轴电缆系统和微波系统都得到了较大的发展,到1970年,通信系统的容量BL(速率与距离乘积)达到约100(Mbps)•km,之后电通信系统的容量就基本上被限制在这个水平上。
20世纪后半期,人们意识到如果采用光波作为载波,通信容量可

第1章 绪论
§1.1 光纤通信发展简史
§1.2 光纤通信系统
§1.2.1 概述
§1.2.2 光纤通信系统的基本构成
§1.3 几个基本概念
§1.3.1 模拟信号与数字信号
§1.3.2 信道复用
§1.3.3 调制方式
§1.3.4 信道容量
习题一
第2章 光纤通信基础
§2.1 光纤和光缆
§2.1.1 光纤的几何光学分析
§2.1.2 阶跃折射率光纤的波动光学分析
§2.1.3 光纤的基本特性
§2.1.4 光缆
§2.1.5 光纤和光缆的连接
§2.2 光源和光检测器
§2.2.1 光电器件的一般工作原理
§2.2.2 发光二极管(LED)
§2.2.3 半导体激光器(LD)
§2.2.4 光电二极管
§2.3 光发射机与光接收机
§2.3.1 光发射机
§2.3.2 光接收机
习题二
第3章 光放大器
§3.1 光放大器基础
§3.1.1 光纤通信中的光电中继器
§3.1.2 光放大器种类
§3.1.3 光放大器的基本性能
§3.1.4 光放大器在光纤通信中的应用形式
§3.1.5 放大器级联
§3.2 半导体激光放大器
§3.2.1 放大器的结构
§3.2.2 放大器的性能
§3.2.3 多信道放大
§3.2.4 脉冲放大
§3.2.5 系统应用
§3.3 掺铒光纤放大器
§3.3.1 EDFA中Er3+的能级结构和泵浦
§3.3.2 增益特性
§3.3.3 放大器的噪声系数
§3.3.4 EDFA买验
§3.3.5 EDFA设计
§3.3.6 多信道放大和脉冲放大
§3.4 光纤喇曼放大器
§3.4.1 光纤喇曼放大器引论
§3.4.2 光纤喇曼放大器的基本原理
§3.4.3 宽带光纤喇曼放大器设计
§3.4.4 宽带混合光纤放大器
习题三
第4章 SDH和WDM光纤传输系统
§4.1 SDH概述
§4.1.1 SDH的产生背景
§4.1.2 SDH的特点
§4.2 SDH帧结构、复用和映射
§4.2.1 SDH的帧结构
§4.2.2 SDH的基本单元
§4.2.3 SDH的复用
§4.2.4 SDH的映射
§4.3 SDH的开销和指针
§4.3.1 段开销
§4.3.2 通道开销
§4.3.3 管理单元指针
§4.3.4 支路单元指针
§4.4 SDH设备与同步
§4.4.1 SDH网络单元
§4.4.2 SDH网络同步
§4.5 波分复用技术
§4.5.1 光信道的复用
§4.5.2 波分复用传输系统
§4.5.3 波分复用系统关键技术
习题四
第5章 光交换技术
§5.1 光交换技术概述
§5.1.1 光波长路由交换技术(OCS)
§5.1.2 光分组交换技术(OPS)
§5.1.3 光突发交换技术(OBS)
§5.1.4 几种光交换技术的比较
§5.2 光交换器件及设备
§5.2.1 光开关技术
§5.2.2 波长变换技术
§5.2.3 光分插复用器(Optical Add-Drop Multiplexers,OADM)
§5.2.4 光交叉连接器(Optical Cross-Connect,OXC)
§5.3 光突发交换
§5.3.1 光突发交换概述
§5.3.2 光突发交换网络
§5.3.3 光突发交换协议
§5.3.4 光突发交换网络的性能
§5.4 光分组交换
§5.4.1 光分组交换技术分类
§5.4.2 节点结构与同步技术
§5.4.3 冲突解决方法
§5.4.4 光分组格式
习题五
第6章 光网络技术
§6.1 光网络的发展概述
§6.2 路由与波长分配
§6.2.1 基本概念
§6.2.2 路由子问题
§6.2.3 波长分配子问题
§6.3 光网络的生存性
§6.3.1 基本概念
§6.3.2 SONET/SDH网络中的保护技术
§6.3.3 WDM网状网络中的保护与修复技术
§6.3.4 网状网中基于环的保护方法
§6.3.5 生存性路由与波长分配问题
§6.3.6 动态修复技术
§6.4 光网络的控制与管理
§6.4.1 基本功能
§6.4.2 信令和资源预约
习题六
第7章 光纤接入网
§7.1 光纤接入网的基本概念
§7.1.1 接入网的定义与定界
§7.1.2 光纤接入网的定义及参数配置
§7.1.3 接入网的特点
§7.1.4 光纤接入网的应用类型
§7.2 光纤同轴电缆混合(HFC)接入网
§7.2.1 HFC双向传输系统原理
§7.2.2 SDV全业务光纤接入网
§7.2.3 HFC与DVB-C接入网
§7.2.4 HFC网络管理
§7.3 无源光网络(PON)接入网
§7.3.1 PON的基本组成
§7.3.2 PON的协议和发展
§7.3.3 EPON
§7.3.4 GPON
§7.3.5 PON光纤传输系统设计要点
习题七
第8章 光纤以太网
§8.1 计算机局域网的体系结构与标准概述
§8.1.1 计算机局域网的体系结构
§8.1.2 计算机局域网系列标准
§8.1.3 IEEE 802-3以太系列协议
§8.2 10Mbps光纤以太网
§8.2.1 10Mbps以太网标准
§8.2.2 10Mbps光纤以太网
§8.3 100Mbps光纤以太网
§8.3.1 100Mbps以太网标准和10Mbps以太网标准的比较
§8.3.2 100Mbps光纤以太网
§8.4 1000Mbps光纤以太网
§8.4.1 1000Mbps以太网标准和100Mbps以太网标准的比较
§8.4.2 1000Mbps光纤以太网
§8.5 10Gbps光纤以太网
§8.5.1 10Gbps以太网进展
§8.5.2 10Gbps以太网技术特点
§8.5.3 10Gbps以太网内部协议层次结构
习题八
参考标准
参考文献