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第1章绪论1

1.1光纤通信技术的发展概况1

目 录1

1.2光纤通信的特点和应用3

1.3光纤通信系统的分类5

1.4光纤通信系统的基本组成6

习题7

2.1光纤的射线理论分析8

2.1.1 阶跃折射率分布光纤8

第2章光纤传输理论及特性8

2.1.2 渐变折射率分布光纤9

2.2光纤的波动光学理论10

2.2.1 麦克斯韦方程组10

2.2.2 波动方程11

2.2.3 阶跃光纤的波动方程12

2.2.4模式方程13

2.2.5线偏振模15

2.2.6 阶跃折射率光纤中的功率流16

2.2.7 单模光纤18

2.3.1 色散的定义及对通信容量的限制19

2.3光纤的色散19

2.3.2 材料色散20

2.3.3 波导色散20

2.3.4 单模光纤的波导色散22

2.3.5偏振模色散22

2.3.6 高阶色散23

2.4光纤的损耗23

2.4.1 光纤的衰减系数23

2.4.2 衰减机理24

2.5.1 光纤制造工艺25

2.5光纤、光缆的制造25

2.5.2光缆的结构28

习题30

第3章光通信用无源器件31

3.1光纤连接器31

3.1.1 连接器的技术指标及改进方法31

3.1.2连接器的结构34

3.2光纤耦合器35

3.2.1 光纤耦合器的技术参数36

3.2.2 光纤耦合器的工作原理36

3.3复用器／解复用器40

3.3.1 波分复用器／解复用器的性能指标40

3.3.2 波分复用器／解复用器41

3.3.3 光分插复用器（OADM）51

3.4偏振控制器52

3.5光隔离器与环行器54

3.5.1 原理及结构54

3.5.2 光隔离器的性能57

3.5.3 光环行器60

习题60

第4章光发送机62

4.1半导体光源的物理基础62

4.2.2 基本结构64

4.2发光二极管64

4.2.1 工作原理64

4.2.3 LED的特性65

4.3半导体激光器66

4.3.1 光学谐振腔与激光器的阈值条件66

4.3.2 半导体激光器的结构68

4.3.3 半导体激光器的特性69

4.4单纵模激光器70

4.4.1分布反馈激光器71

4.4.2 分布Bragg反射激光器（DBR-LD）73

4.4.3 光纤光栅外腔半导体激光器74

4.5光发送机77

4.5.1调制方法78

4.5.2控制电路82

4.5.3 光源与光纤的耦合及组件84

4.5.4 线路编码85

习题89

第5章光接收机90

5.1光电检测器90

5.1.1 半导体光电检测器的物理基础90

5.1.2 PN光电二极管91

5.1.3 PIN光电二极管92

5.1.4 雪崩光电二极管（APD）93

5.2光接收机的电路95

5.2.1 前置放大器95

5.2.2 线性通道96

5.2.3数据重建电路96

5.2.4 自动增益控制96

5.3光接收机的噪声97

5.3.1 光接收机的噪声源97

5.3.2 光接收机的信噪比（SNR）99

5.4.1误码率100

5.4数字光接收机的灵敏度100

5.4.2最小接收光功率102

5.4.3 量子限102

5.4.4 光接收机灵敏度的恶化103

5.5数字光纤通信系统的设计104

5.5.1功率预算105

5.5.2 上升时间预算105

5.5.3 色散预算106

习题107

6.1.1 时分复用的概念108

6.1时分复用系统108

第6章多信道光通信系统108

6.1.2 色散补偿技术111

6.2波分复用系统116

6.2.1 波分复用（WDM）原理与结构116

6.2.2 WDM系统光纤选型120

6.2.3 光纤中的非线性效应及解决方案121

6.2.4光交叉波分复用器（Interleaver）125

6.3 光码分复用（OCDM）134

6.3.1 光正交码135

6.3.2光编／解码器137

6.3.3OCDM其他技术140

6.3.4 OCDM在光纤局域网中的应用140

6.3.5 OCDM的特点141

6.4光时分复用（OTDM）技术141

6.4.1 光时分复用（OTDM）的概念141

6.4.2 全光时分复用142

6.4.3 全光时分解复用144

6.4.4超短光脉冲源145

6.4.6 OTDM的应用前景146

6.4.5全光时钟提取146

6.5副载波复用光波系统147

6.5.1 副载波复用光波系统的基本原理147

6.5.2 副载波调制光波系统的性能分析148

习题150

第7章光放大器151

7.1光放大器的原理与一般特性151

7.1.1 光放大器的原理151

7.1.2光增益谱宽与带宽152

7.1.3 增益饱和153

7.1.4放大器噪声153

7.2.1放大器原理154

7.2半导体光放大器154

7.2.2放大器特性156

7.3掺铒光纤放大器（EDFA）158

7.3.1 EDFA原理与特性158

7.3.2 EDFA的小信号增益与饱和特性160

7.3.3 EDFA的实现162

7.3.4 EDFA的应用163

7.3.5 自动增益控制技术164

7.3.6增益平坦技术168

7.4.1 喇曼增益谱171

7.4光纤喇曼放大器（RFA）171

7.4.2 喇曼阈值172

7.4.3 光纤喇曼放大器的结构与理论分析173

7.4.4 光纤喇曼放大器的特点及应用176

习题177

第8章光纤通信新技术178

8.1相干光通信技术178

8.1.1 相干光通信的概念178

8.1.2 相干光通信技术的基本原理178

8.1.3 光发射机180

8.1.4 光接收机181

8.1.5误码率和接收机灵敏度183

8.1.6 相干光通信系统中的几个技术问题184

8.2光孤子通信188

8.2.1 光孤子的物理概念188

8.2.2 光孤子通信原理191

8.2.3 光孤子通信的一些典型系统194

8.3光交换与光交叉连接技术196

8.3.1 光交换技术196

8.3.2光交叉连接技术198

8.4全光波长转换技术199

8.4.1 波长转换技术在全光网络中的作用200

8.4.2波长转换技术201

8.4.3 全光波长转换技术202

8.5 MOEMS光开关208

8.5.1传统光开关208

8.5.2 MOEMS器件特点209

8.5.3 MOEMS光开关的基本原理及特点210

8.5.4 典型的MOEMS光开关的基本原理及特点211

8.5.5 MOEMS材料、工艺、组装技术214

习题216

附录英文缩写对照表217

参考文献221