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光纖通信
第五版
本書全面講述光纖通信用到的主要器件、光纖傳輸原理、光信號的產生和接收、光纖通信系統的設計以及光纖通信網路。內容主要涉及光纖通信系統的構成、光學和波動學的簡單回顧、光學技術的基礎知識、光纖和光纜、光源和光檢測器、無源器件、光源的調製技術、光信號的檢測和雜訊對光通信的影響，以及系統設計中涉及的主要問題。本書對光纖通信基礎知識的講授全面、系統而又深入淺出，同時也非常注重近年來光纖通信中出現的最新技術。
目錄
第1章光纖通信系統
1.1歷史回顧
1.2 基本通信系統
1.2.1 信源
1.2.2 調製器
1.2.3 載波源
1.2.4 通道耦合器
1.2.5 通道
1.2.6 檢測器
1.2.7 信號處理器
1.2.8 信宿
1.2.9 一些數據
1.2.10以分貝表示的功率
1.3 光的屬性
1.3.1 光的波動性
1.3.2 光的粒子性
1.4 光纖的優點
1.5 光纖通信的應用
1.6 總結和討論
習題
參考資料
第2章光學概要
2.1 射線理論及其應用
2.2 透鏡
2.3 成像
2.4 數值孔徑
2.5 衍射
2.6 總結和討論
習題
參考資料
第3章 波動學基礎
3.1 電磁波
3.2 色散、脈衝畸變和信息速率
3.2.1 材料色散和脈衝畸變
3.2.2 光孤子
3.2.3 信息速率
3.3 偏振
3.4 諧振腔
3.5 平面邊界上的反射
3.6 全反射臨界角
3.7 總結和討論
習題
參考資料
第4章 集成光波導
4.1 電介質平板波導
4.2 對稱平板波導中的模式
4.2.1 模式條件
4.2.2 TE偏振和TM偏振
4.2.3 TE模式圖
4.2.4 高階模
4.2.5 TM模式圖
4.2.6 模式場分布圖
4.3 非對稱平板波導中的模式
4.4 波導的耦合
4.4.1 邊耦合
4.4.2 稜鏡耦合
4.4.3 光柵耦合
4.5 平板波導的色散和失真
4.5.1 波導色散
4.5.2 多模失真
4.6 集成光器件
4.6.1 無源器件
4.6.2 有源器件
4.6.3 光電子集成光學
4.7 總結和討論
習題
參考資料
第5章 光纖波導
5.1 階躍折射率光纖
5.2 漸變折射率光纖
5.3 衰耗
5.3.1 玻璃
5.3.2 吸收
5.3.3 瑞利散射
5.3.4 不均勻性
5.3.5 幾何效應
5.3.6 總損耗
5.4 階躍折射率光纖中的模式和場
5.4.1 模式
5.4.2 光斑尺寸
5.4.3 單模傳播
5.4.4 雙折射和偏振
5.4.5 階躍折射率光纖中的電場
5.5 漸變折射率光纖中的模式和場
5.6 光纖中的脈衝畸變和信息速率
5.6.1 階躍折射率光纖中的畸變
5.6.2 單模光纖中的畸變
5.6.3 漸變折射率光纖中的畸變
5.6.4 脈衝展寬與傳輸光纖長度之間的關係
5.7 光纖的製造
5.7.1 雙坩堝法
5.7.2 管中棒法
5.7.3 摻雜沉積石英法
5.7.4 外部沉積法
5.7.5 軸向沉積法
5.7.6 內部沉積法
5.7.7 光纖的拉制
5.7.8 塑料包層石英光纖
5.8 光纜
5.9 總結和討論
習題
參考資料
第6章 光源和光放大器
6.1 發光二極體
6.2 發光二極體的工作特性
6.3 激光器原理
6.4 半導體激光器
6.5 半導體激光器的工作特性
6.6 窄譜寬和可調諧半導體激光器
6.6.1 分佈反饋式半導體激光器
6.6.2 可調諧半導體激光器
6.7 光放大器
6.7.1 半導體光放大器
6.7.2 摻鉺光纖放大器
6.7.3 摻鉺波導光放大器
6.7.4 拉曼放大器
6.7.5 雜訊係數
6.7.6 光放大器的應用
6.8 光纖激光器
6.9 垂直腔面發射激光器
6.10總結和討論
習題
參考資料
第7章 光檢測器
7.1 光檢測原理
7.2 光電倍增器
7.3 半導體光電二極體
7.4 PIN型光電二極體
7.4.1 截止波長
7.4.2 材料
7.4.3 電流-電壓特性
7.4.4 響應速度
7.4.5 電流-電壓轉換器
7.4.6 封裝
7.5 雪崩光電二極體
7.6 總結和討論
習題
參考資料
第8章 耦合器與連接器
8.1 連接器原理
8.1.1 橫向錯位
8.1.2 角度錯位
8.1.3 光纖端面分離
8.1.4 平滑而且平行的光纖端面
8.1.5 不同光纖之間的連接
8.1.6 連接點的反射
8.2 光纖頭預處理
8.3 接頭
8.3.1 熔接
8.3.2 粘接
8.3.3 無膠粘快速接頭
8.3.4 帶狀連接
8.3.5 連接頭的損耗和選擇
8.4 連接器
8.4.1 連接器要求
8.4.2 常規連接器
8.4.3 小尺寸連接器
8.4.4 交疊型連接器
8.4.5 透鏡式連接器
8.4.6 多通道連接器
8.4.7 連接器損耗
8.5 光源耦合
8.5.1 反射損耗
8.5.2 面積失配損耗
8.5.3 封裝比損耗
8.5.4 數值孔徑損耗
8.5.5 單模光纖耦合
8.6 總結和討論
習題
參考資料
第9章 分散式網路與光纖器件
9.1 分散式網路
9.1.1 雙工網路
9.1.2 T形網路
9.1.3 星形網路
9.1.4 環形網路
9.1.5 混合分散式系統
9.1.6 多纖系統
9.2 定向耦合器
9.3 星形耦合器
9.4 開關
9.5 光纖隔離器
9.6 波分復用
9.6.1 波分復用基礎
9.6.2 復用器的設計
9.6.3 四波混頻
9.7 光纖布拉格光柵
9.8 陣列波導光柵
9.8.1 器件工作原理
9.8.2 路由器的物理實現
9.8.3 AWG的製作
9.8.4 器件的性能
9.8.5 器件的應用
9.9 MEMS開關
9.9.1 MEMS
9.9.2 MEMS 反射鏡
9.9.3 MEMS開關
9.9.4 MEMS開關性能
9.9.5 MEMS的應用
9.10其他元件：衰減器、環行器和偏振控制器
9.10.1 衰減器
9.10.2 環行器
9.10.3 偏振控制器
9.11總結和討論
習題
參考資料
第10章 調製
10.1 發光二極體的調製及其電路
10.1.1 模擬調製
10.1.2 數字調製
10.2 半導體激光器的調製及其電路
10.2.1 模擬調製
10.2.2 數字調製
10.3 模擬調製格式
10.3.1 AM/IM副載波調製
10.3.2 頻分復用
10.3.3 FM/IM副載波調製
10.4 數字調製格式
10.4.1 脈衝編碼調製
10.4.2 其他數字格式
10.4.3 電域時分復用
10.4.4 光域時分復用
10.5 電吸收式調製器
10.6 光外差接收機
10.6.1 外差檢測
10.6.2 半導體激光器的頻率調製
10.6.3 光頻分復用
10.6.4 外差檢測的優點和問題
10.7 總結和討論
習題
參考資料
第11章 雜訊與檢測
11.1 熱雜訊與散彈雜訊
11.1.1 熱雜訊
11.1.2 散彈雜訊
11.2 信噪比
11.2.1 恆定功率
11.2.2 雪崩光電二極體的過剩雜訊
11.2.3 等效雜訊功率
11.2.4 模擬調製信噪比
11.2.5 外差信噪比
11.3 誤碼率
11.3.1 受限於熱雜訊的誤碼率
11.3.2 散彈雜訊極限誤碼率
11.4.1 模式雜訊
11.4.2 模分配雜訊
11.4.3 電放大器雜訊
11.4.4 光放大器雜訊
11.4.5 激光器雜訊
11.4.6 抖動和眼圖
11.5 其他雜訊源
11.5.1 電流雜訊
11.5.2 背景雜訊
11.6 接收電路設計
11.6.1 雙極晶體管和FET放大器
11.6.2 高阻抗放大器
11.6.3 跨阻抗放大器
11.6.4 集成的檢測器前置放大器
11.6.5 混合接收機模塊
11.7 總結和討論
習題
參考資料
第12章 系統設計
12.1 模擬系統的設計
12.1.1 系統性能指標
12.1.2 功率預算
12.1.3 帶寬預算
12.2 數字系統的設計
12.2.1 系統性能指標
12.2.2 上升時間的預算
12.2.3 功率預算
12.2.4 量子雜訊極限接收機靈敏度
12.2.5 受限於熱雜訊的接收機靈敏度
12.2.6 受限於廣義熱雜訊的接收機靈敏度
12.3 總結和討論
習題
參考資料
部分習題答案
參考文獻
索引
