光縴通信(第5版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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GerdKeiser格爾德凱澤著 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光縴
• 通信
• 網絡
• 信息技術
• 電子工程
• 物理
• 光電子
• 5G
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店鋪： 高郵新華書店圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121277467

商品編碼：26926311207

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2016-03-01

內容介紹
本書係統地介紹瞭光縴通信的各方麵知識。全書共14章，內容涵蓋光縴傳輸原理和傳輸特性，半導體光源和光檢測器的工作原理與工作特性，數字光縴通信係統和模擬光縴通信係統，光放大器的工作原理和性能，WDM係統原理與器件，光網絡與光交換，光縴通信係統的性能測量及管理。與前一版相比， 新增瞭GJ光調製格式、100 Gbps和400 Gbps鏈路、光縴的非綫性效應、光子晶體光縴、高速通信中的前嚮糾錯、光載射頻（ROF）及光纜鋪設等新內容。

目錄
目 錄D1章 光縴通信概述1.1 光通信的發展動力 1.1.1 光網絡的發展曆程 1.1.2 光縴的優點1.2 光頻譜帶 1.2.1 電磁能量 1.2.2 工作窗口和光頻帶1.3 分貝單位1.4 網絡信息速率 1.4.1 電信信號復用 1.4.2 SONET/SDH復用體係1.5 光信道復用 1.5.1 WDM概述 1.5.2 偏振復用 1.5.3 模分復用 1.5.4 多芯光縴1.6 光縴通信係統的關鍵組件1.7 光通信網絡的演進1.8 光縴通信標準1.9 仿真與建模工具 1.9.1 仿真工具的特徵 1.9.2 圖形編程語言 1.9.3 學生使用的程序舉例1.10 總結習題習題解答（選）參考文獻D2章 光縴：結構、 導波原理和製造2.1 光的性質 2.1.1 綫偏振 2.1.2 橢圓偏振和圓偏振 2.1.3 光的量子特性2.2 基本的光學定律和定義 2.2.1 摺射率 2.2.2 反射和摺射 2.2.3 光的偏振分量 2.2.4 偏振敏感材料2.3 光縴模式和結構 2.3.1 光縴分類 2.3.2 光縴結構的變化 2.3.3 光射綫和模式 2.3.4 階躍摺射率光縴結構 2.3.5 射綫光學描述 2.3.6 介質平闆波導中的波動描述2.4 圓波導的模式理論 2.4.1 模式概述 2.4.2 關鍵的模式概念的歸納 2.4.3 麥剋斯韋方程組* 2.4.4 波導方程式* 2.4.5 階躍摺射率光縴中的波動方程* 2.4.6 模式方程* 2.4.7 階躍摺射率光縴中的模式* 2.4.8 綫偏振模* 2.4.9 階躍摺射率光縴中的光功率流*2.5 單模光縴 2.5.1 結構 2.5.2 模場直徑 2.5.3 單模光縴中的傳播模 2.5.4 有效摺射率2.6 梯度摺射率光縴的結構 2.6.1 縴芯摺射率結構 2.6.2 梯度摺射率光縴的數值孔徑 2.6.3 梯度摺射率光縴的截止條件2.7 光縴材料 2.7.1 玻璃光縴 2.7.2 有源玻璃光縴 2.7.3 塑料光縴2.8 光子晶體光縴(PCF) 2.8.1 摺射率導引PCF 2.8.2 光子帶隙PCF2.9 光縴製造 2.9.1 外部汽相氧化法 2.9.2 汽相軸嚮沉積法 2.9.3 改進的化學汽相沉積法 2.9.4 等離子體激活化學汽相沉積法 2.9.5 光子晶體光縴製造2.10 光纜 2.10.1 光纜結構 2.10.2 室內光纜 2.10.3 室外光纜2.11 光纜鋪設方法 2.11.1 直埋式鋪設 2.11.2 光纜牽入管道 2.11.3 光纜氣吹鋪設 2.11.4 架空鋪設 2.11.5 海底鋪設 2.11.6 行業鋪設標準2.12 總結習題習題解答（選）參考文獻D3章 衰減和色散3.1 衰減 3.1.1 衰減單位 3．1．2 吸收損耗 3.1.3 散射損耗 3．1．4 彎麯損耗 3.1.5 縴芯和包層的損耗3.2 光縴中的信號畸變 3.2.1 色散概述 3.2.2 模式時延 3．2．3 色散起因 3.2.4 群時延 3.2.5 材料色散 3.2.6 波導色散 3.2.7 單模光縴中的色散 3.2.8 偏振模色散3.3 單模光縴性能 3.3.1 摺射率分布 3.3.2 截止波長 3.3.3 色散計算 3.3.4 模場直徑 3.3.5 彎麯損耗3.4 GJ標準 3.4.1 G.651.1建議 3.4.2 G.652建議 3.4.3 G.653建議 3.4.4 G.654建議 3.4.5 G.655建議 3.4.6 G.656建議 3.4.7 G.657建議3.5 特種光縴3.6 多芯光縴3.7 總結習題習題解答（選）參考文獻D4章 光源4.1 半導體物理學基礎 4.1.1 能帶 4.1.2 本徵材料和非本徵材料 4.1.3 pn結 4.1.4 直接帶隙和間接帶隙 4.1.5 半導體器件的製造4.2 發光二J管（LED） 4.2.1 LED的結構 4.2.2 光源材料 4.2.3 量子效率和LED的功率 4.2.4 LED的調製4.3 半導體激光器 4.3.1 半導體激光器的模式和閾值條件 4.3.2 半導體激光器的速率方程 4.3.3 外量子效率 4.3.4 諧振頻率 4.3.5 半導體激光器結構和輻射場型分布 4.3.6 單模激光器 4.3.7 半導體激光器的調製 4.3.8 激光器綫寬 4.3.9 外調製 4.3.10 溫度特性4.4 光源的綫性特性4.5 發射機封裝4.6 總結習題習題解答（選）參考文獻D5章 光功率發射和耦閤5.1 光源至光縴的功率發射 5.1.1 光源的輸齣分布 5.1.2 功率耦閤計算 5.1.3 發射功率與波長的關係 5.1.4 穩態數值孔徑5.2 改善耦閤的透鏡結構 5.2.1 非成像微球 5.2.2 半導體激光器與光縴的耦閤5.3 光縴與光縴的連接 5.3.1 機械對準誤差 5.3.2 光縴相關損耗 5.3.3 光縴端麵製備5.4 LED與單模光縴的耦閤5.5 光縴接頭 5.5.1 連接方法 5.5.2 單模光縴的連接5.6 光縴連接器 5.6.1 連接器的類型 5.6.2 單模光縴連接器 5.6.3 連接器迴波衰減5.7 總結習題習題解答（選）參考文獻D6章 光檢測器6.1 光電二J管的物理原理 6.1.1 pin光電二J管 6.1.2 雪崩光電二J管6.2 光檢測器噪聲 6.2.1 噪聲源 6.2.2 信噪比 6.2.3 噪聲等效功率6.3 檢測器響應時間 6.3.1 耗盡層光電流 6.3.2 響應時間 6.3.3 雙異質結光電二J管6.4 雪崩倍增噪聲6.5 InGaAs APD結構6.6 溫度對雪崩增益的影響6.7 光檢測器比較6.8 總結習題習題解答（選）參考文獻D7章 光接收機7.1 接收機工作的基本原理 7.1.1 數字信號傳輸 7.1.2 誤碼源 7.1.3 前置放大器7.2 數字接收機性能 7.2.1 誤碼率 7.2.2 接收機靈敏度 7.2.3 量子J限7.3 眼圖 7.3.1 眼圖的特徵 7.3.2 BER和Q因子測量7.4 突發模式接收機7.5 模擬接收機7.6 總結習題習題解答（選）參考文獻D8章 數字鏈路8.1 點到點鏈路 8.1.1 傳輸信號格式 8.1.2 係統考慮 8.1.3 鏈路功率預算 8.1.4 展寬時間預算 8.1.5 短波長帶 8.1.6 單模光縴鏈路的損耗限製距離8.2 功率代價 8.2.1 色度色散代價 8.2.2 偏振模色散代價 8.2.3 消光比代價 8.2.4 模式噪聲 8.2.5 模分配噪聲 8.2.6 啁啾 8.2.7 反射噪聲8.3 差錯控製 8.3.1 誤碼檢測概念 8.3.2 綫性檢錯碼 8.3.3 多項式碼 8.3.4 前嚮糾錯8.4 相乾檢測 8.4.1 基本概念 8.4.2 零差檢測 8.4.3 外差檢測 顯示全部信息

璀璨光路：探索信息傳輸的未來 光，作為宇宙中最古老、最神秘的信使，自古以來便承載著人類探索未知、傳遞文明的使命。從烽火狼煙的遠古信號，到電報的閃爍，再到電話的聲波傳遞，人類從未停止過對信息傳輸速度和容量的追求。而在現代社會，隨著信息爆炸式增長和數字化浪潮的席捲，我們對信息傳輸的要求已遠超乎想象。就在此刻，一股無形的力量正以近乎光速穿梭於我們看不見的角落，支撐起全球互聯的龐大網絡——那就是光縴通信。 “璀璨光路：探索信息傳輸的未來”並非僅僅是一本書的書名，它更是一種對現代通信技術發展方嚮的深刻洞察，一份對未來信息社會無限可能的憧憬。本書將帶領讀者，以一種全新的視角，深入探究那些支撐起我們數字生活的“幕後英雄”——光縴通信的奧秘。我們不再滿足於僅僅瞭解“能上網”、“能打電話”這些錶麵的功能，而是要揭開其背後那層層精巧的技術設計，理解信息是如何以光的形式，穿越數韆公裏，觸及世界每一個角落。 穿越韆年的信息洪流，光如何成為終極信使？ 縱觀人類信息傳遞的曆史，從最初的口耳相傳、圖畫符號，到紙張、印刷術的齣現，再到電磁波的發現和電信號的運用，每一次技術的飛躍都極大地拓展瞭人類的交流邊界。然而，隨著信息量的激增和傳輸距離的延伸，傳統的電信號傳輸方式逐漸顯露齣其固有的局限性：信號衰減快、傳輸速率低、易受電磁乾擾等問題，使得信息的損耗和失真成為難以逾越的障礙。 直到20世紀60年代，科學傢們基於對光波特性的深入研究，提齣瞭利用光波作為信息載體的革命性設想。光，具有極高的頻率，這意味著它能夠攜帶海量的信息；同時，光在真空或玻璃縴維中的傳播損耗極低，且不受電磁乾擾，這為實現超遠距離、超高速的信息傳輸提供瞭可能。正是基於這一理念，光縴通信的概念應運而生，並迅速發展成為當今信息時代無可爭議的基石。 本書將從最基礎的光學原理齣發，逐步深入到光縴通信的核心技術。我們會探討光是如何在玻璃縴維中“跳躍”前行的，這其中蘊含著哪些精妙的物理現象？例如，“全內反射”這一看似簡單的光學原理，如何成為光縴導光的核心機製？我們將詳細剖析光縴的結構，從縴芯到包層，再到保護層，每一個組成部分都扮演著至關重要的角色，共同塑造瞭光信號的傳播路徑。從單模光縴到多模光縴，不同類型光縴的特性差異及其適用場景，也將得到細緻的闡述。 編碼、調製、解調：讓光“說話”的藝術 光本身是一種物理現象，如何讓它承載著人類豐富的信息，並使其在傳輸過程中不被“誤解”？這就需要一係列復雜的編碼、調製和解調技術。本書將深入淺齣地解釋這些至關重要的環節。 我們將首先介紹數字信號的錶示方式，以及如何將模擬信息（如聲音、圖像）轉化為數字信號。隨後，重點將放在調製（Modulation）技術上。調製，顧名思義，就是將信息信號“嫁接”到光載波上。我們將詳細講解不同類型的光調製技術，例如： 強度調製（Intensity Modulation, IM）： 這是最基本的光調製方式，通過改變光源的輸齣光強度來代錶不同的信息碼元。它簡單易實現，但效率相對較低。 相位調製（Phase Modulation, PM）和頻率調製（Frequency Modulation, FM）： 這些技術通過改變光載波的相位或頻率來編碼信息，能夠提高傳輸效率和抗乾擾能力。 更高級的調製格式： 隨著技術的發展，我們還將探討如QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度調製）、PSK（Phase-Shift Keying，相移鍵控）等更復雜的調製方式，它們能夠在有限的帶寬內承載更多的數據，是現代高速光通信的關鍵。 緊接著，我們會轉嚮解調（Demodulation）。在光信號經過漫長的旅途到達接收端後，接收器需要將承載著信息的“光信號”還原成可以被人類理解的電信號。這個過程同樣至關重要，它依賴於精確的光電探測器和高效的信號處理算法。我們將介紹不同類型的光電探測器，如PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD），以及它們的工作原理。 此外，編碼（Encoding）技術在光縴通信中也扮演著不可或缺的角色。它涉及到在傳輸前對數據進行預處理，例如糾錯編碼，以確保即使在信號傳輸過程中齣現一定程度的損耗或噪聲，接收端也能準確地恢復原始數據。我們會討論一些常見的糾錯編碼方案，以及它們在光縴通信係統中的應用。 超越距離的限製：光信號的增強與中繼 雖然光縴本身的損耗已遠低於傳統電纜，但當信息需要跨越長距離傳輸時，信號的衰減仍然是一個不可忽視的問題。這就催生瞭光放大器（Optical Amplifier）和光電再生中繼（Regenerative Repeater）等關鍵技術。 本書將深入剖析光放大器的原理。其中，摻鉺光縴放大器（Erbium-Doped Fiber Amplifier, EDFA）是光縴通信領域最為重要的一項發明之一。我們將詳細闡述EDFA的工作機理，以及它如何在高效率地放大光信號的同時，最小化信號的失真。這使得信息可以在不經過多次“電-光-電”轉換的情況下，直接在光域進行放大，極大地提升瞭通信係統的效率和性能。 對於更長距離的傳輸，或者在需要精確恢復信號的場閤，光電再生中繼仍然是必不可少的。我們將解釋這種技術的工作流程：將衰減的光信號先轉換為電信號，經過整形、判決等步驟去除噪聲和失真，再重新轉換為光信號發射齣去。雖然相比光放大器過程更為復雜，但再生中繼能夠提供更高質量的信號恢復，是長距離、大容量通信網絡的重要組成部分。 多路復用：讓一條光縴承載萬韆信息 想象一下，一條細細的光縴，卻能同時傳輸成韆上萬個電話通話、數百萬個互聯網數據包。這是如何實現的？答案在於多路復用（Multiplexing）技術。本書將詳細介紹幾種主流的多路復用方式： 波分復用（Wavelength Division Multiplexing, WDM）： 這是光縴通信領域最核心的多路復用技術之一。它利用光具有不同波長（顔色）的特性，將多個不同波長的光信號疊加到同一根光縴中傳輸。每個波長代錶一條獨立的通信信道。我們將深入探討WDM的原理、不同類型的WDM係統（如粗波分復用CWDM和密集波分復用DWDM），以及實現WDM的關鍵器件，如波長選擇開關和閤波/分波器。 時分復用（Time Division Multiplexing, TDM）： 這種技術是將不同的數據流分配到時間上的不同時隙進行傳輸。在每個時間段，隻有一條數據流占據整個信道。我們將介紹TDM的工作原理，以及它在光縴通信係統中的應用。 頻分復用（Frequency Division Multiplexing, FDM）： 雖然在光域的應用相對較少，但FDM的基本概念——將不同的信號分配到不同的頻率上進行傳輸——在通信領域具有普遍意義，我們也會簡要提及。 通過對這些多路復用技術的深入解析，讀者將能夠深刻理解為什麼光縴通信能夠實現如此高的傳輸容量，真正感受到“信息高速公路”的強大能力。 從基礎到前沿：光通信的未來展望 “璀璨光路：探索信息傳輸的未來”不僅是一次對現有光縴通信技術的全麵梳理，更是一次對未來通信發展趨勢的展望。本書將帶領讀者走進光縴通信的前沿領域： 下一代光通信網絡： 隨著5G、物聯網、人工智能等技術的飛速發展，對通信帶寬和時延的要求將越來越高。我們將探討下一代光通信網絡的設計理念，包括超高速傳輸、低時延通信、靈活的網絡架構等。 新型光縴技術： 除瞭傳統的玻璃光縴，新型光縴材料和結構的研究也在不斷推進，例如空芯光縴、塑料光縴等，它們在特定場景下可能展現齣獨特的優勢。 光子集成技術： 將多個光器件集成到同一芯片上，有望實現更小巧、更高效、更低功耗的光通信模塊，是未來光通信發展的關鍵方嚮。 量子通信與光縴的結閤： 量子通信作為一種具有革命性安全性的通信方式，與光縴通信的結閤，將為信息安全帶來全新的保障。 本書的目標是為讀者構建一個全麵、深入、引人入勝的光縴通信知識體係。無論是對信息技術感興趣的初學者，還是希望深化專業知識的工程師和學生，都能從中獲得啓發和收獲。讓我們一同踏上這場穿越“璀璨光路”的探索之旅，去理解信息是如何以光的形式，跨越時空，連接你我，塑造著我們日益互聯的數字世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格實在有些令人頭疼，充滿瞭大量生硬的專業術語，而且很多地方的翻譯也顯得不夠地道，讀起來總有一種彆扭的感覺。我感覺作者更像是寫給同行看的，而不是考慮到瞭更廣泛的讀者群體。很多時候，為瞭理解一個句子，我需要反復查閱字典和相關的背景資料，這極大地影響瞭我的閱讀效率和學習的連貫性。我希望在未來的版本中，能夠看到更清晰、更易懂的語言錶達，或者至少為那些非專業讀者提供一些必要的解釋和鋪墊。有時候，一個簡單的比喻或者更通俗的說法，就能讓復雜的概念變得容易理解，但這本書似乎在這方麵做得遠遠不夠。總而言之，閱讀體驗在語言層麵，可以說是相當不友好的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度真的讓我大開眼界，很多概念的闡述都非常鞭闢入裏。作者似乎能夠洞察到讀者可能存在的睏惑點，然後層層遞進地進行講解，最終將復雜的原理剖析得清晰透徹。我特彆喜歡它對一些關鍵物理現象的類比說明，雖然是抽象的概念，但經過作者的巧妙比喻，瞬間就變得生動形象，更容易理解和記憶。而且，這本書並沒有停留在理論層麵，它還聯係瞭實際的工程應用，時不時地會提到一些當前業界正在麵臨的技術挑戰和解決方案。這種理論與實踐相結閤的寫作方式，讓我覺得這本書非常有價值，不僅僅是學習知識，更能啓發我的思考，讓我對未來的發展方嚮有一個更宏觀的認識。讀完一些章節後，我會有一種豁然開朗的感覺，覺得那些曾經模糊不清的知識點，現在都變得清晰起來，甚至能舉一反三。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在理論深度和廣度上都達到瞭一個相當的高度，但有些部分的講解方式實在讓人難以恭維。某些章節的論述過於晦澀，語言風格也顯得異常枯燥，像是在念枯燥的學術論文，而不是在與讀者進行知識的交流。舉個例子，在講解某個關鍵參數時，作者用瞭大篇幅的數學推導，雖然嚴謹，但卻忽略瞭對這些參數物理意義的直觀解釋，導緻我花瞭很長時間纔弄明白它到底代錶什麼。而且，書中的案例分析似乎也顯得有些陳舊，很多例子都是幾年前甚至十幾年前的技術，對於當下日新月異的通信領域來說，參考價值有限。我期望看到更多貼近當前技術前沿的案例，以及更具啓發性的討論，而不是僅僅停留在基礎理論的重復。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論體係的構建上，我認為做得相當齣色。它沒有跳躍式地講解，而是從最基礎的概念入手，一步步建立起完整的知識框架。作者在邏輯編排上非常嚴謹，每個章節之間的過渡都很自然，仿佛是在講述一個完整的故事。我發現，當我對某個概念感到睏惑時，隻要耐心讀下去，後麵的章節往往會給齣更詳細的解釋，或者通過新的例子來印證之前的論點。這種循序漸進的學習方式，對於我這種非專業背景的讀者來說，簡直是福音。它讓我能夠一步一個腳印地深入理解，而不是被大量的專業術語和復雜的公式嚇退。此外，書中對一些曆史發展脈絡的梳理也很有幫助，瞭解瞭來龍去脈，纔能更好地理解當前的理論體係是如何形成的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的插圖和排版簡直是一場災難，完全沒有考慮到讀者的閱讀體驗。那些粗糙的綫條圖，很多細節都模糊不清，讓人看瞭就頭疼。更不用說那些密密麻麻的文字瞭，字號小得可憐，行間距也窄得離譜，長時間閱讀眼睛簡直要廢掉。感覺編排人員根本就沒有用心去做，像是隨便把一些零散的資料堆砌在一起，然後就拿來賣錢瞭。我花瞭不菲的價錢買這本書，結果卻隻能在摺磨自己和放棄之間掙紮，這體驗真是太糟糕瞭。我平時也算是個閱讀愛好者，也接觸過不少專業書籍，但像這樣連最基本的排版都如此敷衍的書，我還是頭生一次見。希望未來的版本能在這方麵有所改進，至少讓讀者能舒服地讀下去，而不是在和印刷質量進行一場艱苦卓絕的鬥爭。總而言之，這本書的視覺呈現效果，可以說是非常令人失望的，甚至可以說是一種視覺上的“摺磨”。