本书在“光纤通信原理与系统”第3版的基础上修订而成,旨在详细阐明光通信技术基本原理的同时,尽可能结合光通信系统与设计的实际,以及光通信的新技术、新发展;以满足高年级本科生及低年级研究生学习光通信技术的需要,同时亦可供从事光通信技术工作的科研与工程技术人员参考。
全书共分7章,第1章介绍光通信的特点、历史、系统结构组成;第2章介绍光纤传输原理与特性、光无源器件;第3章介绍光源与光发送机,包括半导体光源的基本工作原理、应用特性;第4章介绍光检测器与光接收机,对光接收机的性能特性进行系统分析;第5章对半导体光放大器、掺铒���纤放大器、光纤拉曼放大器的原理、特性进行详细讨论;第6章为光通信系统,首先对数字光纤通信系统的结构、性能进展及设计进行详细介绍,接着对模拟光纤通信系统及更复杂的光纤通信系统,如相干光纤通信、波分复用(WDM)系统、孤子通信系统等进行讨论;第7章为光网络,在简要介绍网络拓扑结构、光交换的基础上,着重介绍SDH同步传送网及wDM光网络,*后介绍光接入网。

1 光纤通信概论
人类为了生存和发展,在生产及社会活动中,常常需要把信息从一个地方传送到遥远的另一个地方,这种信息的传递称为通信。通信必须依靠通信系统来完成。任何一个通信系统均包括三个主要的组成部分,即发送、传输和接收,光纤通信也不例外。需要传送的信息在发送端输入到发送机中,将信息叠加或调制到作为信息信号载体的一个正弦电磁波(即所谓的载波)上,然后将已调制的载波通过传输媒质传送到远处的接收端,由接收机解调出原来的信息。通常,信息的载波是射频波、微波、毫米波等,传输媒质为金属导线、同轴电缆、金属波导管或大气等。但以光波为载波、光纤作为传输媒质的光纤通信异军突起,发展*为迅速,已成为现代通信产业的支柱,是通信史上的一次革命。
本章概述光通信的发展史、通信系统中信号与调制的基本问题、光通信系统的组成特点等。
1.1 光纤通信技术的演进
利用光进行通信并不是一个新概念,我国古代使用的烽火台就是大气光通信的*好例子。后来的手旗、灯光甚至交通红绿灯等均可划人光通信的范畴,但可惜它们所能传递的距离和信息量都是十分有限的。
近代光通信的雏形可追溯到1880年Bell发明的光电话:用阳光作为光源、硒晶体作为光接收检测器件,通过200m的大气空间成功地传送了语音信号。虽然在以后几十年中,人们对Bell的光电话具有浓厚的兴趣,但由于缺乏合适的光源及严重的大气衰减,这种大气通信光电话未能像其他电通信方式那样得到发展。
……

1 光纤通信概论
1.1 光纤通信技术的演进
1.2 信号及调制
1.2.1 脉冲编码调制
1.2.2 基本信息速率
1.2.3 调制码型
1.3 光通信系统
2 光纤
2.1 概述
2.2 光线在光纤中的传输
2.2.1 阶跃光纤中的光线分析
2.2.2 梯度光纤中的光线分析
2.2.3 平面光波导
2.3 光纤的波动理论
2.3.1 波动方程
2.3.2 归一化变量
2.3.3 贝塞尔方程的场解
2.3.4 特征方程
2.3.5 线偏振模及其特性
2.3.6 传播常数B与归一化频率V的关系
2.3.7 光纤中的功率流
2.3.8 单模光纤
2.4 光纤的损耗特性
2.4.1 材料的吸收损耗
2.4.2 光纤的散射损耗
2.4.3 辐射损耗
2.5 光纤的色散特性及带宽
2.5.1 群时延和时延差
2.5.2 材料色散和波导色散
2.5.3 高斯脉冲在单模光纤中的传播
2.5.4 偏振模色散
2.5.5 模间色散
2.5.6 光纤的传输带宽
2.6 单模光纤中的非线性效应
2.6.1 媒质中的非线性效应
2.6.2 光纤中的受激散射效应
2.6.3 非线性折射率调制效应
2.6.4 光脉冲在光纤中的传输方程
2.7 光纤光栅
2.7.1 基本工作原理
2.7.2 耦合模理论及布拉格光栅的滤波特性
2.7.3 啁啾光纤光栅
2.7.4 长周期光纤光栅
2.7.5 抽样光栅
2.7.6 光纤光栅在光纤通信中的应用
2.8 无源光器件
2.8.1 光纤的连接与光纤连接器
2.8.2 光纤分路器及耦合器
2.8.3 GRIN透镜连接器
2.8.4 光隔离器和光环行器
2.8.5 光开关
2.9 聚合物光纤与光子晶体光纤简介
2.9.1 聚合物光纤
2.9.2 光子晶体光纤
习题
3 光源与光发送机
3.1 半导体中的光发射
3.1.1 光的吸收与发射
3.1.2 半导体的光发射
3.2 发光二极管
3.2.1 发光二极管的结构
3.2.2 发光二极管的主要特性
3.3 半导体激光器的工作原理与结构
3.3.1 半导体激光器的工作原理
3.3.2 半导体激光器的结构
3.4 半导体激光器的工作特性
3.4.1 P-I特性
3.4.2 模式特性与线宽
3.4.3 调制特性
3.4.4 波长调谐特性
3.4.5 噪声特性
3.4.6 半导体激光器的**使用
3.5 光发送机
3.5.1 光载波的调制
3.5.2 发光二极管驱动电路
3.5.3 激光二极管驱动电路
3.6 光源与光纤的耦合
3.7 光源的外调制技术
3.8 光子集成光源
习题
4 光检测器与光接收机
5 光放大器
6 光纤通信系统
7 光网络
附录
主要参考资料