本书共8章,系统地阐述了光纤通信的原理、特性、组成及应用。主要内容包括:光纤的基本结构、传光原理、特性参数和连接方式;光发送设备和光接收设备的基本组成、实现方式及光模块;WDM光纤通信系统的实现、光纤数字通信系统的SDH制式;光纤接入网、光纤局域网、光纤城域网、光纤广域网、三网融合、与光纤互联网相关的热门技术;光传送网和全光网。每章结尾均提供了丰富的习题,便于读者自学并掌握各章的要点。本书还配有免费电子教学课件。

第1章 概述1 1.1 光纤通信的基本概念1 1.1.1 光纤通信的定义1 1.1.2 光纤通信发展过程1 1.1.3 光纤通信的优点3 1.2 光纤通信系统的构成及分类4 1.2.1 光纤通信系统的基本构成4 1.2.2 光纤通信系统分类4 1.3 数字话路基础知识6 1.3.1 语音信号的PCM数字化6 1.3.2 话路的时分复用(TDM)8 1.3.3 数字复接系列10 习题112 第2章 光纤14 2.1 光纤的基本概念14 2.1.1 光纤基本结构14 2.1.2 光纤分类14 2.1.3 光纤制造简述15 2.1.4 光缆结构及类型16 2.1.5 光缆(光纤)型号命名方法18 2.2 光纤传光原理22 2.2.1 光的射线理论及光纤传光分析22 2.2.2 光纤导波模式的粗糙解(射线分析方法)26 2.2.3 光纤导波模式的**解(电磁场分析方法)30 2.3 光纤特性参数38 2.3.1 数值孔径38 2.3.2 衰减特性40 2.3.3 截止波长42 2.3.4 带宽与色散44 2.3.5 模场直径53 2.4 光纤连接方式54 2.5 光纤在通信领域中的应用56 2.5.1 通信中使用的光纤及光波段划分56 2.5.2 光纤(光缆)应用概况59 习题261 第3章 光发送设备64 3.1 光端机的基本概念64 3.1.1 光端机的功能64 3.1.2 光端机基本框图64 3.2 光发送电路66 3.2.1 基本组成和主要性能指标66 3.2.2 激光二极管(LD)67 3.2.3 发光二极管(LED)80 3.2.4 驱动电路82 3.2.5 自动功率控制(APC)电路85 3.2.6 自动温度控制(ATC)电路87 3.2.7 光源(LD和LED)与光纤的耦合88 3.3 输入电路90 3.3.1 基本概念90 3.3.2 光纤通信的码型91 3.3.3 HDB3码输入电路102 3.3.4 CMI码输入电路110 习题3112 第4章 光接收设备114 4.1 光接收电路114 4.1.1 基本构成和主要性能指标114 4.1.2 光检测器件(PIN和APD)115 4.1.3 前置放大器118 4.1.4 主放大器119 4.1.5 均衡器122 4.1.6 基线恢复126 4.1.7 幅度判决128 4.1.8 非线性处理131 4.1.9 时钟提取133 4.1.10 限幅移相134 4.1.11 定时判决136 4.2 输出电路137 4.2.1 基本概念137 4.2.2 码型反变换电路137 4.2.3 输出接口电路140 4.3 光模块143 4.3.1 基本概念143 4.3.2 光模块型号命名方法144 习题4147 第5章 波分复用光纤通信系统148 5.1 光纤通信系统新技术简述148 5.2 波分复用(WDM)技术150 5.2.1 基本概念150 5.2.2 波分复用系统的组成152 5.2.3 光纤耦合型波分复用器件154 5.2.4 角度色散型波分复用器件156 5.2.5 干涉型波分复用器件157 5.2.6 波分复用系统对光纤的新要求159 5.3 光中继器162 5.3.1 光电转换型中继器163 5.3.2 全光型中继器概述164 5.3.3 掺铒光纤放大器(EDFA)165 5.3.4 光纤拉曼放大器(FRA)168 5.3.5 光纤布里渊放大器(FBA)170 5.3.6 半导体光放大器(SOA)171 习题5172 第6章 光纤数字通信系统的传输规范174 6.1 光纤数字通信系统的两种主要传输制式174 6.1.1 准同步数字系列(PDH)174 6.1.2 同步数字系列(SDH)176 6.1.3 SDH承载PDH的方式178 6.1.4 SDH承载PDH之应用190 6.1.5 SDH复用及交换的主要设备197 6.1.6 SDH传送网199 6.2 光纤数字通信系统的基本质量指标200 6.2.1 评价误码性能的方法200 6.2.2 数字话路通道的误码特性201 6.2.3 基群及其以上速率通道的误码特性204 6.2.4 抖动特性208 6.2.5 可靠性209 6.3 光纤数字通信系统的基本设计212 6.3.1 系统设计的一般步骤212 6.3.2 中继距离估算213 6.3.3 误码率估算216 6.4 光纤数字通信系统的测量217 6.4.1 电性能的主要指标测量217 6.4.2 光性能的主要指标测量220 习题6222 第7章 现代光纤网络224 7.1 光纤通信在现代信息网络中的重要地位224 7.1.1 现代信息网络的基本特点224 7.1.2 光纤通信在现代信息网络中的应用概况225 7.2 光纤接入网227 7.2.1 基本概念227 7.2.2 FTTx接入网229 7.2.3 FTTH的基本拓扑结构231 7.2.4 FTTH 的实现技术:xPON接入技术232 7.2.5 各类PON接入技术的比较243 7.3 光纤局域网244 7.3.1 局域网(LAN)的基本概念244 7.3.2 光纤总线形/星形局域网246 7.3.3 光纤令牌环局域网248 7.3.4 光纤ATM局域网250 7.4 光纤城域网和广域网252 7.4.1 光纤城域网(MAN)252 7.4.2 基于SDH的多业务传送平台(MSTP)253 7.4.3 光纤广域网(WAN)254 7.5 三网融合257 7.5.1 基本概念257 7.5.2 电信运营商的IPTV258 7.5.3 互联网公司的OTT TV259 7.5.4 广电行业的DTV261 7.6 与光纤互联网相关的热门技术263 7.6.1 移动通信技术263 7.6.2 物联网(IoT)技术269 7.6.3 云计算技术274 习题7277 第8章 未来的全光网络279 8.1 全光网络(AON)的基本概念279 8.1.1 通信网发展过程279 8.1.2 全光通信网的基本特点279 8.1.3 全光通信网关键技术概述280 8.2 光交叉连接器(OXC)283 8.2.1 光交叉连接器的基本概念283 8.2.2 光交换技术285 8.2.3 波长变换技术289 8.3 光分插复用器(OADM)291 8.3.1 光分插复用器基本概念291 8.3.2 分波/合波器 光开关组合292 8.3.3 多层介质膜滤波器 光开关 光环行器组合293 8.3.4 光纤光栅 光环行器 分波/合波器组合293 8.4 光传送网(OTN)的基本形式294 8.4.1 光传送网的分层体系结构295 8.4.2 光层的基本拓扑结构296 8.4.3 光传送网的应用——IP光网297 8.5 全光网络的进展300 习题8302 附录A 英汉对照名词索引304 参考文献313