光纤通信(第5版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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GerdKeiser格尔德凯泽著 著

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店铺： 句容新华书店图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121277467

商品编码：26901778548

包装：平装

开本：16

出版时间：2016-03-01

内容介绍
本书系统地介绍了光纤通信的各方面知识。全书共14章，内容涵盖光纤传输原理和传输特性，半导体光源和光检测器的工作原理与工作特性，数字光纤通信系统和模拟光纤通信系统，光放大器的工作原理和性能，WDM系统原理与器件，光网络与光交换，光纤通信系统的性能测量及管理。与前一版相比， 新增了GJ光调制格式、100 Gbps和400 Gbps链路、光纤的非线性效应、光子晶体光纤、高速通信中的前向纠错、光载射频（ROF）及光缆铺设等新内容。

目录
目 录D1章 光纤通信概述1.1 光通信的发展动力 1.1.1 光网络的发展历程 1.1.2 光纤的优点1.2 光频谱带 1.2.1 电磁能量 1.2.2 工作窗口和光频带1.3 分贝单位1.4 网络信息速率 1.4.1 电信信号复用 1.4.2 SONET/SDH复用体系1.5 光信道复用 1.5.1 WDM概述 1.5.2 偏振复用 1.5.3 模分复用 1.5.4 多芯光纤1.6 光纤通信系统的关键组件1.7 光通信网络的演进1.8 光纤通信标准1.9 仿真与建模工具 1.9.1 仿真工具的特征 1.9.2 图形编程语言 1.9.3 学生使用的程序举例1.10 总结习题习题解答（选）参考文献D2章 光纤：结构、 导波原理和制造2.1 光的性质 2.1.1 线偏振 2.1.2 椭圆偏振和圆偏振 2.1.3 光的量子特性2.2 基本的光学定律和定义 2.2.1 折射率 2.2.2 反射和折射 2.2.3 光的偏振分量 2.2.4 偏振敏感材料2.3 光纤模式和结构 2.3.1 光纤分类 2.3.2 光纤结构的变化 2.3.3 光射线和模式 2.3.4 阶跃折射率光纤结构 2.3.5 射线光学描述 2.3.6 介质平板波导中的波动描述2.4 圆波导的模式理论 2.4.1 模式概述 2.4.2 关键的模式概念的归纳 2.4.3 麦克斯韦方程组* 2.4.4 波导方程式* 2.4.5 阶跃折射率光纤中的波动方程* 2.4.6 模式方程* 2.4.7 阶跃折射率光纤中的模式* 2.4.8 线偏振模* 2.4.9 阶跃折射率光纤中的光功率流*2.5 单模光纤 2.5.1 结构 2.5.2 模场直径 2.5.3 单模光纤中的传播模 2.5.4 有效折射率2.6 梯度折射率光纤的结构 2.6.1 纤芯折射率结构 2.6.2 梯度折射率光纤的数值孔径 2.6.3 梯度折射率光纤的截止条件2.7 光纤材料 2.7.1 玻璃光纤 2.7.2 有源玻璃光纤 2.7.3 塑料光纤2.8 光子晶体光纤(PCF) 2.8.1 折射率导引PCF 2.8.2 光子带隙PCF2.9 光纤制造 2.9.1 外部汽相氧化法 2.9.2 汽相轴向沉积法 2.9.3 改进的化学汽相沉积法 2.9.4 等离子体激活化学汽相沉积法 2.9.5 光子晶体光纤制造2.10 光缆 2.10.1 光缆结构 2.10.2 室内光缆 2.10.3 室外光缆2.11 光缆铺设方法 2.11.1 直埋式铺设 2.11.2 光缆牵入管道 2.11.3 光缆气吹铺设 2.11.4 架空铺设 2.11.5 海底铺设 2.11.6 行业铺设标准2.12 总结习题习题解答（选）参考文献D3章 衰减和色散3.1 衰减 3.1.1 衰减单位 3．1．2 吸收损耗 3.1.3 散射损耗 3．1．4 弯曲损耗 3.1.5 纤芯和包层的损耗3.2 光纤中的信号畸变 3.2.1 色散概述 3.2.2 模式时延 3．2．3 色散起因 3.2.4 群时延 3.2.5 材料色散 3.2.6 波导色散 3.2.7 单模光纤中的色散 3.2.8 偏振模色散3.3 单模光纤性能 3.3.1 折射率分布 3.3.2 截止波长 3.3.3 色散计算 3.3.4 模场直径 3.3.5 弯曲损耗3.4 GJ标准 3.4.1 G.651.1建议 3.4.2 G.652建议 3.4.3 G.653建议 3.4.4 G.654建议 3.4.5 G.655建议 3.4.6 G.656建议 3.4.7 G.657建议3.5 特种光纤3.6 多芯光纤3.7 总结习题习题解答（选）参考文献D4章 光源4.1 半导体物理学基础 4.1.1 能带 4.1.2 本征材料和非本征材料 4.1.3 pn结 4.1.4 直接带隙和间接带隙 4.1.5 半导体器件的制造4.2 发光二J管（LED） 4.2.1 LED的结构 4.2.2 光源材料 4.2.3 量子效率和LED的功率 4.2.4 LED的调制4.3 半导体激光器 4.3.1 半导体激光器的模式和阈值条件 4.3.2 半导体激光器的速率方程 4.3.3 外量子效率 4.3.4 谐振频率 4.3.5 半导体激光器结构和辐射场型分布 4.3.6 单模激光器 4.3.7 半导体激光器的调制 4.3.8 激光器线宽 4.3.9 外调制 4.3.10 温度特性4.4 光源的线性特性4.5 发射机封装4.6 总结习题习题解答（选）参考文献D5章 光功率发射和耦合5.1 光源至光纤的功率发射 5.1.1 光源的输出分布 5.1.2 功率耦合计算 5.1.3 发射功率与波长的关系 5.1.4 稳态数值孔径5.2 改善耦合的透镜结构 5.2.1 非成像微球 5.2.2 半导体激光器与光纤的耦合5.3 光纤与光纤的连接 5.3.1 机械对准误差 5.3.2 光纤相关损耗 5.3.3 光纤端面制备5.4 LED与单模光纤的耦合5.5 光纤接头 5.5.1 连接方法 5.5.2 单模光纤的连接5.6 光纤连接器 5.6.1 连接器的类型 5.6.2 单模光纤连接器 5.6.3 连接器回波衰减5.7 总结习题习题解答（选）参考文献D6章 光检测器6.1 光电二J管的物理原理 6.1.1 pin光电二J管 6.1.2 雪崩光电二J管6.2 光检测器噪声 6.2.1 噪声源 6.2.2 信噪比 6.2.3 噪声等效功率6.3 检测器响应时间 6.3.1 耗尽层光电流 6.3.2 响应时间 6.3.3 双异质结光电二J管6.4 雪崩倍增噪声6.5 InGaAs APD结构6.6 温度对雪崩增益的影响6.7 光检测器比较6.8 总结习题习题解答（选）参考文献D7章 光接收机7.1 接收机工作的基本原理 7.1.1 数字信号传输 7.1.2 误码源 7.1.3 前置放大器7.2 数字接收机性能 7.2.1 误码率 7.2.2 接收机灵敏度 7.2.3 量子J限7.3 眼图 7.3.1 眼图的特征 7.3.2 BER和Q因子测量7.4 突发模式接收机7.5 模拟接收机7.6 总结习题习题解答（选）参考文献D8章 数字链路8.1 点到点链路 8.1.1 传输信号格式 8.1.2 系统考虑 8.1.3 链路功率预算 8.1.4 展宽时间预算 8.1.5 短波长带 8.1.6 单模光纤链路的损耗限制距离8.2 功率代价 8.2.1 色度色散代价 8.2.2 偏振模色散代价 8.2.3 消光比代价 8.2.4 模式噪声 8.2.5 模分配噪声 8.2.6 啁啾 8.2.7 反射噪声8.3 差错控制 8.3.1 误码检测概念 8.3.2 线性检错码 8.3.3 多项式码 8.3.4 前向纠错8.4 相干检测 8.4.1 基本概念 8.4.2 零差检测 8.4.3 外差检测 显示全部信息

《信息浪潮：现代通信的基石》 在这信息爆炸、瞬息万变的时代，通信技术的发展速度堪比光速，深刻地重塑着我们的生活、工作乃至整个社会的面貌。从早期的电报到如今无处不在的互联网，每一次通信技术的飞跃都带来了生产力、信息获取方式和人际交互模式的颠覆性变革。而在这场波澜壮阔的信息浪潮中，一种革命性的传输介质——光纤，凭借其卓越的性能，成为了支撑现代通信网络的核心骨干，将我们带入了一个前所未有的信息时代。 数字时代的脉搏：为何通信如此重要？ 我们身处一个高度互联的世界。早晨醒来，智能手机推送的各类资讯；工作日里，通过视频会议与全球各地的同事协作；夜晚，与远方的亲友视频聊天；甚至日常的购物、学习、娱乐，都离不开稳定、高速、可靠的通信网络。通信不再仅仅是信息传递的工具，它已成为现代社会正常运转的“神经系统”，是经济发展、科技进步、文化传播和社会治理的基石。 想象一下，如果通信中断，世界将陷入怎样的停滞？金融交易会停止，企业运营会瘫痪，科研合作会中断，甚至紧急救援也会变得异常艰难。因此，通信技术的不断演进，尤其是传输能力的提升，直接关系到我们社会的信息化水平和发展潜力。 超越“铜墙铁壁”：光纤的崛起 回顾通信史，从最初利用铜线传输电信号，到后来微波、卫星等技术的出现，人类一直在寻求更高效、更宽带的通信方式。铜线通信虽然在很长一段时间内是主流，但其传输带宽有限，易受电磁干扰，传输损耗较大，且体积和重量也是一个制约因素。在需要传输海量数据，实现长距离、高可靠性通信的时代需求面前，铜线通信的瓶颈愈发凸显。 正是在这样的背景下，光纤通信应运而生，并以前所未有的优势迅速占据了主导地位。光纤，顾名思义，就是利用光波作为载体来传输信息的光导纤维。与传统的电信号传输不同，光信号在光纤中以近乎光速的速度传播。这种传输方式带来了革命性的提升： 极高的传输带宽： 光波的频率比电磁波高出许多个数量级，这意味着单根光纤能够承载的信息量是铜线的成千上万倍，轻松满足高清视频、大数据传输、云计算等高带宽需求。 超低传输损耗： 光纤材料（通常是高纯度石英玻璃）的损耗极低，使得信号可以传输极远的距离而无需频繁进行信号放大，大大降低了通信网络的建设和维护成本。 抗电磁干扰能力强： 光信号在光纤中传输，不受外部电磁场的干扰，因此通信质量稳定可靠，尤其适用于复杂的工业环境或易受电磁干扰的区域。 安全性高： 光纤信号不易被窃听，能够有效保护通信内容的安全性。 体积小、重量轻： 相较于同等传输能力的铜缆，光纤线缆更加轻巧纤细，便于铺设和安装，尤其是在空间受限的环境中。 正是这些卓越的特性，使得光纤通信成为现代通信网络的“生命线”，支撑着互联网的飞速发展，推动着全球信息化的进程。 光纤通信的奥秘：从光到信息的转化 光纤通信系统并非仅仅是“一根线”那么简单，它是一个复杂而精密的系统工程，涵盖了从信号的产生、传输到接收、还原的完整流程。这个流程大致可以分为以下几个关键环节： 1. 电信号到光信号的转换（光源）： 在信息发送端，需要将原始的电信号（例如来自电脑、手机的数字信息）转换成光信号。这个过程由光源设备完成，通常使用的是激光器或发光二极管（LED）。激光器具有方向性好、单色性强、光功率高等特点，是实现高速、长距离光纤通信的首选。 2. 光信号在光纤中的传输： 转换后的光信号通过光纤传输介质进行传播。光纤的结构是实现光信号有效传输的关键。通常，光纤由纤芯（芯径很细，折射率较高）和包层（折射率比纤芯略低）组成。利用全反射原理，光信号在纤芯与包层界面之间不断反射，沿着光纤前进，就像是在一个“镜子管道”中弯曲前进。根据纤芯直径和工作波长的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤纤芯直径极小，只允许一个模式的光传播，传输损耗小，适用于长距离、高速通信；多模光纤纤芯直径较大，允许多个模式的光传播，但存在模间色散问题，传输距离相对较短，成本较低，多用于短距离通信。 3. 光信号的放大（光放大器）： 随着光信号在光纤中传输距离的增加，信号会逐渐衰减。为了克服衰减，延长通信距离，需要使用光放大器对光信号进行放大。与传统的电信号放大器不同，光放大器直接放大光信号，无需将光信号转换为电信号再进行放大，效率更高，且不会引入额外的噪声。掺铒光纤放大器（EDFA）是目前最常用的一种光放大器，能够在1.55微米波长窗口实现高效放大。 4. 光信号到电信号的转换（光电探测器）： 在信息接收端，需要将传输到光纤末端的光信号重新转换回电信号，以便计算机或其他设备能够理解和处理。这个过程由光电探测器完成，最常用的是光电二极管。光电二极管能够将接收到的光信号转换成相应的电信号。 5. 电信号的再生与整形： 接收到的电信号可能存在噪声或失真。因此，还需要经过信号再生和整形电路的处理，恢复原始信号的完整性和清晰度。 光纤通信的应用：无处不在的连接 光纤通信的出现，不仅彻底改变了电信行业的格局，更深刻地影响着我们生活的方方面面： 长途通信骨干网： 跨越大陆、连接国家的海底光缆系统，构成了全球通信网络的“大动脉”，支撑着国际互联网的畅通无阻。 接入网（“最后一公里”）： 随着“光进铜退”的深入，越来越多的家庭和企业用户能够通过光纤接入互联网，享受高速、稳定的网络服务，例如光纤到户（FTTH）。 数据中心互联： 海量数据的存储和处理催生了庞大的数据中心。数据中心之间高速、低延迟的互联，依赖于光纤通信技术的支持，以满足海量数据交换的需求。 有线电视网络： 传统模拟电视逐渐被数字电视取代，高质量的数字电视信号传输，也离不开光纤通信的强大能力。 无线通信的回传： 即使是看似无线的移动通信，其基站与核心网之间的连接，也大多采用光纤回传，以确保数据的高速传输。 科研与军事应用： 高能物理实验、天文观测、雷达系统、航空航航天等领域，都对通信的带宽、速度和抗干扰能力提出了极高的要求，光纤通信是实现这些目标的关键技术。 展望未来：持续进化的光纤通信 尽管光纤通信已经取得了辉煌的成就，但技术的发展永无止境。科学家和工程师们仍在不断探索更先进的光纤通信技术，以应对未来日益增长的信息需求： 更高容量的传输技术： 例如利用更高阶的调制格式、空分复用（SDM）技术（在同一根光纤中利用不同空间模式传输信号），以及相干光通信技术，来进一步提升单根光纤的传输容量。 更低功耗的设计： 随着网络规模的扩大，通信设备的功耗成为一个重要议题。开发更低功耗的光器件和系统，对于绿色通信至关重要。 智能化与可编程化： 将人工智能和机器学习技术融入光通信网络，实现网络的智能调度、故障预测和自适应优化。 新型光纤材料和结构： 探索新型光纤材料（如空芯光纤）和更复杂的纤芯结构，以实现前所未有的传输特性。 结语 光纤通信，这一曾经的科学幻想，如今已成为现代文明不可或缺的一部分。它如同信息时代的“血管”，将全球各地的信息连接在一起，驱动着社会经济的发展，丰富着我们的精神世界。从宏观的全球网络到微观的芯片互联，光纤通信的身影无处不在。理解光纤通信的原理和发展，就是理解我们所处的数字时代的核心驱动力之一。这场由光驱动的信息浪潮，仍在以磅礴之势向前推进，定义着未来的通信形态，塑造着人类社会的新篇章。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子信息工程专业的本科生，在学习《光纤通信(第5版)》的过程中，我感受到了一种前所未有的严谨和系统性。之前接触的光学和通信类的教材，往往在某个方面比较侧重，要么理论过于抽象，要么实验部分过于简化。而这本书，则在理论深度和工程实践的结合上做得非常出色。书中对光在光纤中的传播模型，包括模式理论、导波机理等，进行了非常详尽的推导，让我对光的传播路径和损耗有了更深刻的理解。特别是在讲解光放大器章节时，书中不仅详细阐述了EDFA、SOA等常用放大器的增益、噪声系数等关键参数的计算方法，还对不同放大器在系统中的应用优劣势进行了比较分析，这对于我理解长距离光传输中的信号衰减和放大机制至关重要。另外，书中关于光调制与解调技术的部分，对PAM、QAM等先进的调制格式进行了深入的介绍，并分析了它们在提升频谱效率方面的优势，这让我对当前高速率光通信系统的设计有了全新的认识。书中的图示清晰，公式推导逻辑严密，而且在每个章节的末尾都附有习题，这对我巩固所学知识非常有帮助。我感觉通过阅读这本书，我的光纤通信理论知识得到了极大的提升，为我未来进行毕业设计和进一步深造打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这次购买《光纤通信(第5版)》真的是一次非常超值的体验，完全超出了我最初的预期。我是一个正在攻读光学工程专业硕士的学生，在课程学习中，光纤通信是必不可少的核心知识点。之前我一直在使用一本年代久远的版本，虽然内容基本，但更新速度实在跟不上技术发展的步伐，很多前沿的器件和技术描述得不够深入，甚至有些已经过时。当我拿到这本第五版时，立刻被其厚度和印刷质量所吸引。翻开目录，我惊喜地发现，它不仅涵盖了光纤通信系统的基本原理、光纤的传输特性、光源与探测器的原理及应用，更对近年来迅速发展的诸如相干光通信、多径光信号处理、超大容量光网络架构等前沿课题进行了详尽的阐述。书中的概念讲解清晰易懂，理论推导严谨，同时配以大量的图表和实例，将抽象的技术概念具象化，极大地降低了理解难度。尤其让我印象深刻的是，书中对光信号的调制格式、复用技术以及先进的纠错编码等方面进行了深入浅出的分析，这对于我撰写论文和进行相关实验设计都提供了非常有价值的参考。书本的排版设计也很人性化，重点内容加粗，公式推导步骤清晰，参考文献详实，方便我进一步查阅。总而言之，这本《光纤通信(第5版)》是我学习路上的良师益友，我强烈推荐给所有从事光纤通信领域研究和开发的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对通信技术的发展都抱有浓厚的兴趣，而光纤通信作为现代通信的基石，更是我关注的重点。《光纤通信(第5版)》这本书，可以说是满足了我对这个领域深度探索的需求。它并非一本泛泛而谈的科普读物，而是一本真正具有学术价值和工程指导意义的专著。我尤其对书中关于光网络架构和协议的讨论非常感兴趣。书中对各种光网络拓扑结构，如点对点、总线型、环型以及更复杂的网状网络，进行了详细的阐述，并分析了它们在不同应用场景下的优缺点。同时，对光传输网络（OTN）的帧结构、关键技术以及在承载各种业务方面的灵活性也进行了深入的剖析。这对于我理解整个通信网络的层次化设计和数据传输的可靠性非常有启发。书中对下一代光通信技术，如空分复用、超长波长传输等前沿方向的探讨，也让我看到了这个领域未来的发展潜力。这本书的内容非常丰富，涵盖了从基础到前沿的各个方面，而且逻辑清晰，论述严谨。我发现，通过阅读这本书，我对光纤通信系统的工作原理、关键技术以及未来发展趋势都有了更全面、更深刻的认识，感觉就像打开了一扇通往光通信世界的大门，收获满满。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到《光纤通信(第5版)》的时候，我主要是抱着学习的态度，因为我是一名刚刚步入通信工程领域的学生，之前对光纤通信的了解仅限于一些非常基础的概念，比如光在光纤中的传输原理，单模光纤和多模光纤的区别等等。这本书的打开方式让我耳目一新，它并没有一开始就抛出很多复杂的公式和理论，而是从光纤通信的发展历史和重要性入手，让我能够快速建立起对这个领域的整体认知。然后，它循序渐进地讲解了光纤通信系统的各个组成部分，包括光源、调制器、光纤传输链路、光放大器、探测器以及接收端信号处理等。让我印象深刻的是，书中对于不同类型光源（如激光器、LED）和探测器（如PIN、APD）的工作原理、特性和应用场景都做了非常详细的对比和分析，这对我理解不同器件的选择和匹配非常有帮助。另外，书中对光纤损耗、色散等影响传输性能的关键因素的讲解也十分透彻，并且给出了相应的补偿方法。最让我惊喜的是，书中还介绍了许多最新的技术，比如相干光通信技术，这对于我理解现代高速光通信系统至关重要。总的来说，这本书的语言风格非常朴实易懂，对于初学者来说，它就像一位循循善诱的老师，能够带领你一步一步地走进光纤通信的精彩世界。

评分☆☆☆☆☆

作为一名通信行业从业者，尤其是负责运营商网络规划和优化的工程师，我深切体会到技术更新换代的速度有多么惊人。《光纤通信(第5版)》的出现，恰恰填补了我近期在了解最新网络技术方面的知识空白。近几年来，随着5G、物联网、云计算等应用的爆发式增长，对通信网络带宽和传输效率的要求呈指数级提升，这直接推动了光纤通信技术的不断革新。我特别关注书中关于新型光纤材料、更高阶调制格式以及更高效的光信号处理算法的章节。以往我接触到的资料，要么过于理论化，难以应用于实际；要么过于碎片化，不成体系。而这本书则以一种非常系统和全面的方式，将从基础理论到前沿技术的演进脉络梳理得井井有条。我尤其赞赏书中在介绍各种先进调制解调技术时，不仅给出了详细的数学模型，还辅以实际的仿真参数和性能指标分析，这对于我进行网络容量评估和技术选型非常有指导意义。此外，书中对当前主流的光传输网络架构，如DWDM、OTN的演进以及未来可能的发展方向，也进行了深入的探讨，这有助于我更好地理解和把握行业发展趋势，为公司未来的网络升级提供技术支持。整体阅读下来，感觉这本书的作者团队在理论研究和工程实践之间找到了一个绝佳的平衡点，内容既有深度又不失实用性，极大地提升了我的专业认知水平。