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光纖通信系統

光纖通信系統

光纖通信系統是以光為載波,利用純度極高的玻璃拉製成極細的光導纖維作為傳輸媒介,通過光電變換,用光來傳輸信息的通信系統。隨著國際網際網路業務和通信業的飛速發展,信息化給世界生產力和人類社會的發展帶來了極大的推動。光纖通信作為信息化的主要技術支柱之一,必將成為21世紀最重要的戰略性產業。光纖通信技術和計算機技術是信息化的兩大核心支柱,計算機負責把信息數字化,輸入網路中去;光纖則是擔負著信息傳輸的重任。當代社會和經濟發展中,信息容量日益劇增,為提高信息的傳輸速度和容量,光纖通信被廣泛的應用於信息化的發展,成為繼微電子技術之後信息領域中的重要技術。

概述


光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按製造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外,在應用中,光纖常按用途進行分類,可分為通信用光纖和感測用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用於完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調製以及光振蕩等功能的光纖,並常以某種功能器件的形式出現。
光纖通信是利用光波作載波,以光纖作為傳輸媒質將信息從一處傳至另一處的通信方式,被稱之為“有線”光通信。當今,光纖以其傳輸頻帶寬、抗干擾性高和信號衰減小,而遠優於電纜、微波通信的傳輸,已成為世界通信中主要傳輸方式。
1966年英籍華人高錕(Charles Kao)發表論文提出用石英製作玻璃絲(光纖),其損耗可達20dB/km,可實現大容量的光纖通信。當時,世界上只有少數人相信,如英國的標準電信實驗室(STL)、美國的Corning玻璃公司,Bell實驗室等領導。2009年高錕因發明光纖獲得諾貝爾獎。1970年,Corning公司研製出損失低達20dB/km,長約30 m的石英光纖,據說花費了3000千萬美元。1976年Bell實驗室在華盛頓亞特蘭大建立了一條實驗線路,傳輸速率僅45Mb/s,只能傳輸數百路電話,而用中同軸電纜可傳輸1800路電話。因為當時尚無通信用的激光器,而是用發光二極體(LED)做光纖通信的光源,所以速率很低。1984年左右,通信用的半導體激光器研製成功,光纖通信的速率達到144Mb/s,可傳輸1920路電話。1992年一根光纖傳輸速率達到2.5Gb/s,相當3萬餘路電話。1996年,各種波長的激光器研製成功,可實現多波長多通道的光纖通信,即所謂“波分復用”(WDM)技術,也就是在1根光纖內,傳輸多個不同波長的光信號。於是光纖通信的傳輸容量倍增。在2000年,利用WDM技術,一根光纖光纖傳輸速率達到640Gb/s。有人對高錕1976年發明了光纖,而2010年才獲得諾貝爾獎有很大的疑問。事實上,從以上光纖發展史可以看出,儘管光纖的容量很大,沒有高速度的激光器和微電子仍不能發揮光纖超大容量的作用。電子器件的速率才達到吉比特/秒量級,各種波長的高速激光器的出現使光纖傳輸達到太比特/秒量級(1Tb/s=1000 Gb/s),人們才認識到“光纖的發明引發了通信技術的一場革命!”

1特點

①在單位時間內能傳輸的信息量大。90年代初光纖通信的實用水平的信息率為2.488Gbit/s,即一對單模光纖可同時開通35000個電話,而且它還在飛速發展;②經濟。光纖通信的建設費用隨著使用數量的增大而降低;③體積小、重量輕,施工和維護等都比較方便;④使用金屬少,抗電磁干擾、抗輻射性強,保密性好等。

2基本構成

常規的光纖通信系統的主要組成部分是光纖、光源和光檢測器。光纖包括單模和多模光纖,光源包括半導體激光器和發光二極體。中、長距離系統採用單模光纖和半導體激光器,新開發的高速系統用分佈反饋(DFB)激光器,短距離系統可以採用多模光纖和發光二極體。
常規的光纖通信系統系指發送端對光源進行強度調製,接收端用光電檢測器對收到的光信號進行直接檢測(IM/DD)的系統,又稱強度調製直接栓波光纖通信系統,它是90年代初實際使用主。其基本結構以2.488Gbit/s系統為例,如圖2所示。
圖2 2.488Gbit/s單模光纖通信系統
圖2 2.488Gbit/s單模光纖通信系統
圖的左方為發送端電的時分復用器,它把輸入的155Mbit/s的數字信號複合為2.488Gbit/s的信號。該信號直接強度調製一隻分佈反饋激光器,再將已調光輸出傳送給單模光纖。圖的右方先由光一電檢測器把已調光直接檢測,得出2.488Gbit/S的數字信號,再經時分解復器得出一組155Mbit/s的數字信號。
常規的光纖通信系統的中繼設備如圖3所示。
2.2 應用範圍
光纖通信首先在電話局之間得到應用,構成光纖本地網,接著作為長途通信構成全國性的光纖網,它將成為寬頻通信網的骨架。又發展海底光纜
圖3 常規光纖通信系統中繼站設備示意圖
圖3 常規光纖通信系統中繼站設備示意圖
系統作越洋通信或作短距離越島、沿海岸等通信,著名的有橫跨大西洋和太平洋的各海底光纜通信系統。例如1988年12月開始商用的最早一個橫跨大西洋系統TAT—8,光纜里有3對光纖,2對使用,1對備用。每對信息率為280Mbit/s。全長6 700km,平均中繼站間距為67knu波長1.3μm,採用常規的單模光纖。
各發達國家正在規劃設計和建設光纖用戶網,即光纖到戶(FTTH)或光纖到馬路邊(FTTC)。其它的應用,如各種規模,在各種場合應用的光纖區域網等。

3技術領域

(1)通信容量大、傳輸距離遠;一根光纖的潛在帶寬可達20THz。採用這樣的帶寬,只需一秒鐘左右,即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。400Gbit/s系統已經投入商業使用。光纖的損耗極低,在光波長為1.55μm附近,石英光纖損耗可低於0.2dB/km,這比任何傳輸媒質的損耗都低。因此,無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。
(2)信號干擾小、保密性能好;
(3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題,唯有光纖通信不受各種電磁干擾。
(4)光纖尺寸小、重量輕,便於鋪設和運輸;
(5)材料來源豐富,環境保護好,有利於節約有色金屬銅。
(6)無輻射,難於竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。
(7)光纜適應性強,壽命長。
(8)質地脆,機械強度差。
(9)光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。
(10)分路、耦合不靈活。
(11)光纖光纜彎曲半徑不能過小(>20cm)
(12)有供電困難問題。
利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式.由於激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優點,光纖通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纖通信.

4原理與應用

光纖通信的原理是:在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然後調製到激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,並通過光纖發送出去;在接收端,檢測器收到光信號后把它變換成電信號,經解調后恢復原信息.
隨著信息技術傳輸速度日益更新,光纖技術已得到廣泛的重視和應用。在多微機電梯系統中,光纖的應用充分滿足了大量的數據通信正確、可靠、高速傳輸和處理的要求。光纖技術在電梯上的應用,大大提高了整個控制系統的反應速度,使電梯系統的並聯群控性能有了明顯提高。電梯上所使用的光纖通信裝置主要由光源、光電接收器和光纖組成。

5光源

微機控制系統輸出的信號為電信號,而光纖系統傳輸的是光信號,因此,為了把微機系統產生的電信號在光纖中傳輸,首先要把電信號轉換為光信號。光源就是這樣一種電光轉換器件。
光源首先將電信號轉換成光信號,再向光纖發送光信號。在光纖系統中,光源具有非常重要的地位。可作為光纖光源的有白熾燈、激光器和半導體光源等。半導體光源是利用半導體的 PN結將電能轉換成光能的,常用的半導體光源有半導體發光二極體(LED)和激光二極體(LD) 。
半導體光源因其體積小、重量輕、結構簡單、使用方便、與光纖易於相容等優點,在光纖傳輸系統中得到了廣泛的應用。

6光電接收器

在光纖中傳輸的光信號在被微機系統所接收前,首先要還原成相應的電信號。這種轉換是通過光接收器來實現的。光接收器的作用就是將由光纖傳送過來的光信號轉換成電信號,再把該電信號交由控制系統進行處理。光接收器是根據光電效應的原理,用光照射半導體的 PN結,半導體的 PN結吸收光能后將產生載流子,因此產生 PN結的光電效應,從而將光信號轉換成電信號。應用於光纖系統中的半導體接收器主要有半導體光電二極體,光電三極體、光電倍增管和光電池等。光電三極體不僅能把入射光信號變成電信號,而且能把電信號放大,從而能夠與控制系統介面電路很好地匹配,所以光電三極體的應用最為廣泛。

7光纖

光纖是光信號的傳輸通道,是光纖通信的關鍵材料。
光纖由纖芯、包層、塗敷層及外套組成,是一個多層介質結構的對稱圓柱體。纖芯的主體是二氧化硅,裡面摻有微量的其它材料,用以提高材料的光折射率。纖芯外面有包層,包層與纖芯有不同的光折射率,纖芯的光折射率較高,用以保證光信號主要在纖芯里進行傳輸。包層外面是一層塗料,主要用來增加光纖的機械強度,以使光纖不受外來損害。光纖的最外層是外套,也是起保護作用的。
光纖的兩個主要特徵是損耗和色散。損耗是光信號在單位長度上的衰減或損耗,用db/km表示,該參數關係到光信號的傳輸距離,損耗越大,傳輸距離越短。多微機電梯控制系統一般傳輸距離較短,因此為降低成本,大多選用塑料光纖。光纖的色散主要關係到脈衝展寬。在三菱電梯控制系統中,光纖通信主要用於群控與單梯間的數據傳送及兩台並聯的單梯之間的數據傳送。三菱電梯所用的光纖裝置主要由光源、光接收器和光纖組成,其中光源和光接收器被封裝在光纖接插件的定插頭內,光纖與動插頭相連。

8工作過程

發送:CPU 通過專用 IC晶元將并行數據串列化,並根據通信格式插入相應位碼(起始、停止、校驗位等) ,由輸出端 TXD將信號送入光纖接插件(即定插頭) ,再由光纖接插件中的光源進行電—光轉換,轉換后的光信號通過光纖動插頭向光纖發送光信號,光信號在光纖中向前傳播。
接收:來自光纖的光信號經光纖接插件的動插頭,向定插頭的接收器發送,接收器將接受到的光信號進行光—電還原,從而得到相應的電信號,該電 信號送入到專用的 IC 晶元的RXD輸入端,經專用 IC晶元將串列數據改為并行數據后,再向 CPU傳送。

9應用領域

光纖通信的應用領域是很廣泛的,主要用於市話中繼線,光纖通信的優點在這裡可以充分發揮,逐步取代電纜,得到廣泛應用。還用於長途幹線通信過去主要靠電纜、微波、衛星通信,現以逐步使用光纖通信並形成了佔全球優勢的比特傳輸方法;用於全球通信網、各國的公共電信網(如中國的國家一級幹線、各省二級幹線和縣以下的支線);它還用於高質量彩色的電視傳輸、工業生產現場監視和調度、交通監視控制指揮、城鎮有線電視網、共用天線(CATV)系統,用於光纖區域網和其他如在飛機內、飛船內、艦艇內、礦井下、電力部門、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。
光纖傳輸系統主要由:光發送機、光接收機、光纜傳輸線路、光中繼器和各種無源光器件構成。要實現通信,基帶信號還必須經過電端機對信號進行處理後送到光纖傳輸系統完成通信過程。
它適合於光纖模擬通信系統中,而且也適用於光纖數字通信系統和數據通信系統。在光纖模擬通信系統中,電信號處理是指對基帶信號進行放大、預調製等處理,而電信號反處理則是發端處理的逆過程,即解調、放大等處理。在光纖數字通信系統中,電信號處理是指對基帶信號進行放大、取樣、量化,即脈衝編碼調製(PCM )和線路碼型編碼處理等,而電信號反處理也是發端的逆過程。對數據光纖通信,電信號處理主要包括對信號進行放大,和數字通信系統不同的是它不需要碼型變換。

圖書教材


圖書信息

光纖通信系統
光纖通信系統
書名:光纖通信系統
作者:馬麗華蒙文
出版社:北京郵電大學出版社
出版時間:2009年09月
ISBN:9787563519477
開本:16開
定價:26.00 元

圖書內容

《光纖通信系統》緊密結合光纖通信的最新發展,全面系統地介紹了光纖通信系統的基本原理、基本技術、系統設計方法,主要內容包括:光纖通信的組成、發展概況、特點以及發展趨勢;光纖的傳輸原理和傳輸特性、光纖的非線性效應;光源器件的結構與發光機理、光發送機的組成與設計;光檢測器件的結構和原理、光接收機的相關理論;光纖連接器、耦合器、光開關等光無源器件的作用、原理與類型;光放大器的一般概念、典型光放大器的原理與應用;色散補償的概念與一般方法;波分復用系統原理、設計與器件;光纖通信系統性能指標與設計;相干光通信、光孤子通信,光交換技術、全光通信網、量子通信等光纖通信新技術以及應用。
《光纖通信系統》內容系統全面,材料充實豐富,可供通信工程專業本科生及相關專業的高年級學生使用,也可作為通信技術人員的參考書。

圖書目錄

第1章 導論
1.1 光纖通信的基本概念
1.2 光纖通信發展歷史
1.2.1 光纖的發展
1.2.2 光纖通信系統的發展
1.3 光纖通信系統的基本組成
1.4 我國光纖通信的發展
1.4.1 我國光通信的歷程
1.4.2 我國光纖通信現狀
1.5 光纖通信的特點與應用
1.5.1 光纖通信的特點
1.5.2 光纖通信的應用
1.6 光纖通信發展趨勢
1.6.1 光纖。光纜發展趨勢
1.6.2 光纖通信系統高速化發展趨勢
1.6.3 光纖通信網路發展趨勢
小結
思考與練習
第2章 光纖與光纜
2.1 光纖的結構與分類
2.1.1 光纖的結構
2.1.2 光纖的分類
2.1.3 光纖的製造工藝
2.2 光纖的傳輸原理
2.2.1 射線理論分析光纖的傳輸原理
2.2.2 波動理論分析光纖的傳輸原理
2.3 光纖的傳輸特性
2.3.1 光纖的損耗特性
2.3.2 光纖的色散特性
2.3.3 光纖的非線性效應
2.4 單模光纖的種類及性能參數
2.4.1 光纖的主要性能參數
2.4.2 單模光纖種類
2.5 光纖接續
2.6 光纜
2.6.1 光纜的基本結構
2.6.2 光纜的分類
小結
思考與練習
第3章 光源和光發送機
3.1 光纖通信用光源
3.1.1 半導體光源的發光機理
3.1.2 半導體發光二極體
3.1.3 半導體激光二極體
3.2 光發送機
3.2.1 光發送機的基本組成
3.2.2 光發送機的主要技術要求
3.2.3 光發送機設計
3.3 光源與光纖的耦合
3.3.1 光源與光纖耦合效率的計算
3.3.2 影向光源與光纖耦合效率的主要因素及提高耦合效率的方法
小結
思考與練習
第4章 光檢測器與光接收機
4.1 光檢測器
4.1.1 光電探測原理
4.1.2 PD和PIN光電二極體
4.1.3 雪崩光電二極體
4.1.4 響應帶寬
4.1.5 新型APD結構
4.1.6 MSM光電探測器
4.2 光接收機
4.2.1 光接收機的組成
4.2.2 光接收機的性能指標
4.2.3 光接收機的雜訊和信噪比
4.2.4 光接收機誤碼率和靈敏度
4.2.5 光接收機性能
4.3 光中繼器
小。結
思考與練習
第5章 光無源器件
5.1.1 光纖連接器的性能
5.1.2 光纖連接器的一般結構
5.1.3 影響單模光纖連接損耗的因素
5.1.4 光纖連接器分類
5.1.5 光纖固定連接方式
5.2 光耦合器
5.2.1 光耦合器的性能參數
5.2.2 各種光耦合器
5.3 光開關
5.3.1 光開關的作用
5.3.2 光開關的種類
5.4 光調製器
5.5 光隔離器
5.6 光衰減器
5.6.1 光衰減器的分類及性能指標
5.6.2 光衰減器的工作原理
小結
思考與練習
第6章 光放大及色散補償技術
6.1 光放大器的作用與一般特性
6.1.1 光放大器的作用
6.1.2 光放大器的工作性能
6.2 光放大器的分類
6.2.1 半導體光放大器
6.2.2 非線性光纖放大器
6.2.3 摻鉺光纖放大器
6.3 摻鉺光纖放大器
6.3.1 EDFA的結構與工作原理
6.3.2 EDFA的主要特性參數
6.3.3 EDFA的主要優缺點
6.3.4 EDFA在光纖通信系統中的應用
6.4 拉曼光纖放大器
6.4.1 拉曼光纖放大器的工作機理
6.4.2 拉曼光纖放大器的優缺點
6.4.3 拉曼光纖放大器的種類
6.5 色散補償技術
6.5.1 色散補償原理
6.5.2 無源色散補償
6.5.3 前補償技術
6.5.4 偏振模色散及其補償技術
6.5.5 SPM及其補償技術
小結
思考與練習
7.1 波分復用原理
7.1.1 光波分復用技術定義
7.1.2 光波分復用系統的基本形式
7.1.3 光波分復用技術特點
7.1.4 光波長區的分配
7.2 光波分復用器
7.2.1 光波分復用器的主要性能參數
7.2.2 光波分復用器的要求
7.2.3 光波分復用器的類型
小結
思考與練習
第8章 光纖通信系統性能與設計
8.1 兩種數字傳輸體系
8.1.1 准同步數字體系
8.1.2 同步數字體系
8.2 系統的性能指標
8.2.1 誤碼性能
8.2.2 抖動性能
8.3 系統結構
8,3.1 點到點連接
8.3.2 廣播和分配網
8.3.3 區域網
8.4 光纖損耗和色散對系統性能的影響
8.4.1 損耗限制系統
8.4.2 色散限制系統
8.5 光纖通信系統的設計
8.5.1 功率預算
8.5.2 上升時間預算
8.5.3 色散預算
8.5.4 系統功率代價
小結
思考與練習
第9章 光纖通信新技術
9.1 相干光通信技術
9.1.1 相干光通信的基本工作原理
9.1.2 相干光通信系統的組成
9.1.3 相干光通信的優點
9.1.4 相干光通信的關鍵技術
9.2 光孤子通信技術
9.2.1 光孤立子產生的機理
9.2.2 光孤子通信
9.2.3 光孤子通信優點及關鍵技術
9.2.4 光孤子通信應用前景
9.3 光交換技術
9.3.1 光交換技術的特點
9.3.2 空分光交換
9.3.3 時分光交換
9.3.4 波分光交換
9.4 全光通信網
9.4.1 全光通信網的概念
9.4.2 全光通信網的結構與特點
9.4.3 全光通信網的相關技術
9.4.4 OADM在中國高速信息示範網中的應用
9.5 量子通信
9.5.1 量子糾纏和量子隱形傳態
9.5.2 量子密碼術
9.5.3 量子密鑰分配協議
9.5.4 量子通信的優點及應用前景
9.5.5 國內外量子通信研究現狀及發展方向
小結
思考與練習
參考文獻
……

圖書信息


書名:光纖通信系統
圖書編號:1939810
出版社:科學出版社
定價:25.0
ISBN:703017293
作者:延鳳平,裴麗,寧提綱
出版日期:2006-01-01
版次:1
開本:16開
簡介:
本書系統深入地介紹了光纖通信的基本原理和方法,增加了許多新內容,如EDFA,FRA,OTDM等,全書共分十二章。
目錄:
叢書序
前言
第1章 引言
1.1光通信的歷史回顧
1.1.1光通信器件的發展
1.1.2光纖通信系統的演進
1.2准同步數字體系與同步數字體系
1.2.1復接與分插
1.2.2准同步數字體系
1.2.3同步數字體系
1.2.4lO.92Tbit/s系統
1.3數字光纖通信系統的組成
1.3.1光發射機
1.3.2傳輸光纖
1.3.3光接收機
1.4光纖通信系統的特點
習題
第2章 光纖
2.1Maxwell方程組及邊界條件
2.2介質平板波導中的模式理論
2.2.1模式的一般概念
2.2.2激光在平板波導中的傳輸特性
2.3光纖的結構
2.3.1光纖的物理結構
2.3.2折射率分佈
2.4光纖中的模式理論
2.4.1模式的一般描述
2.4.2階躍型折射率分佈光纖中的波導方程
2.4.3階躍型折射率分佈光纖中的模式
2.4.4線偏振模式理論
2.5單模光纖
2.5.1模場直徑
2.5.2單模光纖中的傳輸模式
2.6新型特種光纖
2.6.1各種稀土摻雜光纖
2.6.2光子晶體光纖
2.6.3其他介質光纖
2.7光纖製造
2.7.1預製棒製作
2.7.2拉絲
2.7.3新型低損耗光纖製造技術
2.8光纖的機械性能
2.9光纜
習題
第3章 光纖的傳輸特性
3.1光纖的損耗
3.1.1損耗產生的機理
3.1.2光纖的損耗譜表述
3.2光纖的色散
3.2.1色散的一般描述
3.2.2群時延
3.2.3模式色散
3.2.4材料色散
3.2.5波導色散
3.2.6偏振模色散
3.2.7單模光纖中脈衝展寬的一般描述
3.2.8光纖色散管理與色散補償
3.3光纖的非線性
3.3.1非線性的產生機理
3.3.2自相位調製
3.3.3交叉相位調製
3.3.4四波混頻
3.3.5受激散射
習題
第4章 光源
4.1激光的特性及基本光學規律
4.1.1激光產生的基本條件
4.1I2激光的基本特徵
4.1.3Snell定律
4.2半導體物理基礎
4.2.1能帶
4.2.2本徵及摻雜材料
4.2.3載流子及PN結
4.3發光二極體
4。3。1發光二極體結構及工作機理
4.3.2伏安特性
4.3.3量子效率
4.3.4發光二極體的調製
4.4激光二極體
4.4.1激光二極體結構及工作機理
4.4.2伏安特性及閾值條件
4.4.3外量子效率
4.4.4諧振頻率選擇
4.4.5激光二極體結構
4.4.6溫度效應
4.5半導體激光器
4.5.1窄線寬半導體激光器
4.5.2面發射激光器
4.6光纖激光器
4.6.1工作機理
4.6.2特點
4.6.3光纖激光器構成及其應用
習題
第5章 功率的注入與耦合
5.1晶元到光纖的功率注入
5.1.1光源輸出模式
5.1.2功率耦合計算
5.2用於改善耦合的透鏡結構
5.2.1球面結構
5.2.2激光二極體到光纖的耦合
5.3光纖到光纖的耦合
5.3.1機械失配
5.3.2光纖相對數值孔徑失配
5.3.3光纖端面處理
5.4光纖接續
5.4.1接續技術
5.4.2單模光纖的接續
5.5光纖連接器
5.5.1連接器分類
5.5.2連接器的回波損耗與插入損耗
習題
第6章 光電探測器
6.1光電二極體的物理特性
6.1.1PD的工作機理
6.1.2PIN光電探測器
6.1.3雪崩光電探測器
6.2光電探測器雜訊
6.2.1雜訊源
6.2.2信噪比
6.3探測器響應時間
6.3.1耗盡層光電流特徵
6.3.2響應時間
6.4雪崩增益的溫度效應及倍增雜訊
6.5光電探測器的比較
6.5.1光電池
6.5.2光電三極體
6.5.3光電二極體與光電三極體的主要差別
6.5.4光電倍增管
6.5.5電荷耦合陣列探測器
習題
第7章 光接收機
7.1光接收機的基本構成
7.1.1光接收機結構
7.1.2誤差源
7.1.3數字信號傳輸系統構成
7.2前置放大器
7.3數字接收機特徵
7.3.1誤差概率
7.3.2量子極限
7.4數字接收機的靈敏度
7.4.1接收機雜訊
7.4.2散粒雜訊
7.4.3靈敏度計算
7.5模擬接收機
習題
第8章 光纖通信系統設計
8.1點對點鏈路的設計
8.1.1功率預算
8.1.2上升時間預算
8.1.3色散預算
8.1.4系統的功率代價
8.2通道編碼及線路碼型
8.2.1非歸零碼
8.2.2歸零碼
8.2.3啁瞅歸零碼
8.2.4載波抑制歸零碼
8.2.5擾碼
8.2.6線路碼型
8.3前向糾錯技術
8.3.1FEC碼的構成
8.3.2編碼增益和凈編碼增益
8.3.3FEC誤碼糾錯能力
8.3.4FEC的應用
8.3.5超強FEC
習題
第9章 光無源器件
9.1光調製器
9.1.1基本概念
9.1.2電介質光調製器
9.1.3EA調製器
9.2光復用解復用器
9.2.1波分復用/解復用器
9.2.2復用器/解復用器的串擾
9.2.3時分復用/解復用器
習題
第lO章 光放大器
10.1基本概念
10.1.1增益係數
10.1.2增益與帶寬
10.1.3放大器雜訊
10.2摻鉺光纖放大器
10.2.1增益譜
10.2.2放大器增益
10.2.3放大器雜訊
10.3調製不穩定性
10.3.1分佈放大
10.3.2周期性集總放大
10.3.3雜訊放大
10.4拉曼光纖放大器
10.4.1光纖拉曼放大器的工作原理
10.4.2光纖中的受激拉曼散射
10.4.3光纖拉曼放大器特點
10.4.4光纖拉曼放大器的分類
10.4.5增益特性
10.4.6光纖拉曼放大器雜訊特性
10.4.7寬頻增益平坦拉曼光放大器設計的一般方法
10.4.8多波長泵浦拉曼光放大器的設計
10.5半導體光放大器
10.5.1信號放大特性
10.5.2行波光放大器的雜訊特性
10.5.3通道間的串擾
習題
第11章 光網路
11.1基本光網路
11.1.1網路拓撲結構
11.1.2無源線形匯流排網路的性能
11.1.3星形結構網路的性能
11.2SONET/SDH
11.2.1傳輸格式及速率
11.2.2光介面
11.2.3SONET/SDH環
11.2.4SONET/SDH網路
11.3波長路由網路
11.3.1光上下話路復用
11.3.2光交叉連接
11.3.3波長變換器的性能評價
11.4wDM+EDFA系統的性能
11.4.1鏈路帶寬
11.4.2用於特殊誤碼率的光功率要求
11.4.3通道間串擾
11.5光碼分多址OCDMA技術
11.6全光包交換技術
11.6.1光包交換的網路結構
11.6.2OPS的節點結構
11.6.3OPS在城域網中的應用
11.7光突發交換
11.7.1OBS網路結構
11.7.2OBS協議
11.7.3OBS的特點
習題
第12章 光纖測量
12.1衰減測量
12.1.1截斷技術
12.1.2插入損耗方法
12.1.3背向散射法
12.2色散測量
12.2.1模間色散
12.2.2時域模間色散測量
12.2.3頻域模間色散測量
12.2.4色度色散
12.2.5偏振模色散
12.3OTDR的應用
12.3.1衰減測量
12.3.2光纖故障位置判定
12.4眼圖分析
12.5光譜分析儀的應用
12.5.1光源的性能評價
12.5.2EDFA增益及雜訊圖測試
習題
參考文獻