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： 张家港新华书店专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121277467

商品编码：29002581261

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

《光纤通信(第5版)》书籍简介 引言： 在信息爆炸的时代，通信的速度与容量已成为衡量社会发展与科技进步的重要标尺。作为现代通信网络的核心技术之一，光纤通信以其高带宽、低损耗、抗电磁干扰等卓越特性，彻底改变了信息传输的面貌，深刻影响着全球经济、文化和社会生活的方方面面。从互联网骨干网到接入网，从长途通信到城域网，再到未来的5G、6G移动通信乃至更广阔的物联网应用，光纤通信始终扮演着不可或缺的关键角色。 本书，《光纤通信(第5版)》，旨在为读者系统、深入地呈现光纤通信领域的前沿知识和核心技术。它不仅是对前版内容的一次全面梳理与升级，更融入了近年来行业发展的最新动态与创新成果，力求为高等院校师生、科研人员、工程师以及对光纤通信技术感兴趣的各界人士提供一本权威、实用、具有前瞻性的参考指南。本书的编写，始终坚持以清晰的逻辑、严谨的论证、丰富的实例和直观的图示，将复杂的光纤通信原理与实践相结合，带领读者遨游于光信号的奇妙旅程。 核心内容概览： 本书共分为X个章节（请在此处根据实际书籍章节数填写，例如：十二章），每个章节都围绕光纤通信的某个核心环节展开，层层递进，系统性强。 第一部分：光纤通信基础理论 第一章：通信发展简史与光通信的兴起 本章将带领读者回顾人类通信技术的演进历程，从电报、电话到无线通信，再到数字通信时代的到来。重点阐述电信号传输面临的瓶颈，以及光信号凭借其独特的物理优势，如何应运而生，成为新一代信息高速公路的基石。本章将描绘光纤通信从概念到发展的宏大图景，为后续内容的深入学习奠定坚实的历史和理论基础。 第二章：光在介质中的传输特性 深入剖析光的基本性质，包括光的波粒二象性、电磁波理论等。着重讲解光在不同介质中的传播规律，如折射、反射、全反射等关键现象。本章将深入探讨光在光纤中传输的物理原理，为理解光纤结构和损耗机制打下基础。 第三章：光纤的结构、分类及基本特性 本章是光纤通信的基石。我们将详细介绍光纤的横截面结构，包括纤芯、包层和涂覆层。深入解析不同类型光纤的结构差异，如阶跃型光纤、渐变型光纤，以及单模光纤和多模光纤。重点阐述光纤的关键性能参数，如数值孔径（NA）、截止波长、模场直径等，并分析它们对光信号传输质量的影响。同时，还将介绍光纤的材料科学基础，如石英玻璃的特性及其制造工艺。 第四章：光纤中的损耗机理 损耗是限制光信号传输距离的关键因素。本章将系统分析光纤中存在的各种损耗类型，包括吸收损耗（固有吸收和杂质吸收）、散射损耗（瑞利散射和米氏散射）、弯曲损耗（宏弯损耗和微弯损耗）以及连接损耗（熔接损耗和连接器损耗）。我们将深入探讨各种损耗产生的物理机制，并介绍如何通过优化光纤设计、制造工艺和连接技术来降低损耗，以实现长距离、高质量的光信号传输。 第五章：光纤中的色散机理 色散会导致光脉冲展宽，从而限制通信系统的传输速率和距离。本章将详细分析光纤中的主要色散类型，包括模间色散（多模光纤中）、材料色散和波导色散（单模光纤中）。我们将深入探讨这些色散效应产生的根源，并介绍如何通过选择合适的光纤类型、工作波长以及采用色散补偿技术来抑制色散的影响。 第二部分：关键光电子器件 第六章：光源器件 光信号的产生是光纤通信的起点。本章将详细介绍作为光源的光电子器件，主要包括半导体激光器（如DFB激光器、FP激光器）和发光二极管（LED）。我们将深入剖析这些器件的工作原理、结构特点、主要性能参数（如输出功率、波长稳定性、调制速率等），以及它们在不同光通信系统中的应用场景。 第七章：光探测器 光信号的接收是光纤通信的终点。本章将重点介绍用于接收光信号的光探测器，主要包括PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。我们将详细阐述它们的光电转换原理、结构、灵敏度、响应速度、噪声特性等关键参数，并分析不同类型探测器在不同应用中的优缺点。 第八章：光调制与解调技术 将电信号转换成光信号进行传输，以及接收光信号后将其还原为电信号，是光纤通信的核心过程。本章将深入探讨各种光调制技术，包括强度调制、频率调制、相位调制等，以及相应的解调技术。我们将分析不同调制方式的原理、优缺点及其在现代光通信系统中的应用，例如相干光通信中的先进调制格式。 第九章：光开关与光耦合器件 在复杂的光通信网络中，光信号的路由和连接至关重要。本章将介绍各种光开关器件（如微机电系统MEMS光开关、热光开关）和光耦合器件（如光分路器、光合路器）。我们将详细阐述它们的工作原理、性能指标以及在光网络中的作用，如光网络单元（ONU）的配置、光纤到户（FTTH）的实现等。 第三部分：光通信系统与网络 第十章：光纤通信系统的组成与设计 本章将系统性地介绍一个完整的光纤通信系统的组成部分，包括发送端、传输介质（光纤）、中继器、接收端等。我们将深入探讨系统设计的关键考虑因素，如传输速率、传输距离、误码率要求、系统成本等。同时，还将介绍光功率预算和时间延迟预算等重要的系统设计方法。 第十一章：光网络技术 光纤通信不仅仅是点对点的传输，更是构成庞大、复杂网络的基础。本章将重点介绍各种光网络技术，包括点对点系统、时分复用（TDM）光网络、波分复用（WDM）光网络（CWDM, DWDM）以及光分组交换（OPS）等。我们将深入分析不同网络架构的优势、劣势及其在不同应用场景下的适用性，例如城域网、骨干网以及数据中心互连。 第十二章：光纤通信的未来发展趋势 技术的发展永无止境。本章将聚焦于光纤通信领域的最新研究热点和未来发展方向。我们将探讨诸如相干光通信、超高速光传输、自由空间光通信、光子集成电路、人工智能在光通信中的应用、以及面向6G及未来网络的下一代光网络技术等前沿话题。本章旨在激发读者对光通信未来发展的思考，洞察行业发展趋势。 本书特色与价值： 1. 内容的全面性与系统性： 本书涵盖了光纤通信从基本原理到系统应用，再到前沿技术的完整体系。结构清晰，逻辑严谨，由浅入深，适合不同层次的读者。 2. 理论联系实际： 在阐述理论知识的同时，本书充分结合实际应用案例和工程实践，帮助读者理解抽象概念在实际工程中的体现。 3. 前沿性的体现： 第5版在内容更新上，紧跟行业步伐，增加了大量近年来涌现的新技术、新器件和新应用，确保内容的先进性和前瞻性。 4. 丰富的图示与表格： 大量精心设计的插图、示意图、照片和表格，直观地展示了光纤的结构、器件的工作原理、系统的构成等，有助于读者理解和记忆。 5. 严谨的学术风格： 本书的编写遵循严谨的学术规范，参考文献详实，数据准确，为读者提供可靠的学习资源。 结论： 《光纤通信(第5版)》是一本集理论深度、实践广度与前沿视野于一体的权威著作。无论您是希望系统学习光纤通信基础的在校学生，还是致力于光通信技术研发与工程实践的专业人士，亦或是希望了解信息时代脉搏的科技爱好者，本书都将是您不可多得的宝贵财富。通过阅读本书，您将能够深入理解光纤通信的奥秘，掌握其核心技术，洞察其未来发展，从而在日新月异的信息技术浪潮中，占据有利的先机。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实让人眼前一亮，简约而不失专业感，封面上“光纤通信(第5版)”几个字印刷清晰，色彩搭配也很舒服，瞬间就勾起了我对光通信领域深入探索的兴趣。在翻开书之前，我首先关注的是它的整体排版和印刷质量。纸张的厚度适中，触感细腻，不会有廉价感，而且字迹清晰，行距也恰到好处，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。对于一本技术类书籍来说，良好的阅读体验是成功的一半。我尤其欣赏出版社在细节上的用心，比如页眉页脚的设计，既有书名和章节信息，又不会显得突兀。目录清晰明了，章节的划分逻辑性很强，初步浏览就可以对全书的知识体系有一个大致的了解。我是一位初学者，但这本书从封面到内页的专业感，让我觉得这是一个很好的起点，能够引导我逐步掌握光纤通信的核心知识。

评分☆☆☆☆☆

我在阅读过程中，最惊喜的莫过于书中对实际案例的深入剖析。它并没有停留在理论层面，而是通过大量的真实世界中的应用场景，展示了光纤通信是如何在现代社会中发挥作用的。例如，作者在讲解多模光纤和单模光纤的区别时，就详细阐述了它们在不同距离和应用场景下的优劣势，并给出了具体的选择依据。这样的分析让我能够将书本上的知识与实际工程需求联系起来，理解“为什么”要采用某种技术，而不是仅仅“是什么”。我甚至觉得，如果我将来从事相关工作，这些案例分析可以直接成为我解决问题的思路和参考。书中对一些典型光通信系统的组成、工作原理以及性能指标的介绍，都让我获益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑结构安排得非常合理，层层递进，一步步引导读者深入掌握光纤通信的知识体系。从基础的光波导原理，到各种光纤的特性，再到光源、探测器、调制解调等关键元器件，最后延伸到光网络的设计和管理，整个知识链条非常完整。我感觉作者在编写这本书时，充分考虑到了不同读者群体的需求，既有适合初学者的入门介绍，也有能够满足专业人士深入研究的探讨。尤其是章节之间的衔接非常自然，上一章的知识点往往是下一章的基础，这使得学习过程流畅且连贯。我在阅读的过程中，很少会遇到知识断层或者理解上的困惑，感觉就像是在循序渐进地攀登一座知识的高峰，每一步都踏实而稳健。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式非常吸引人，作者仿佛是一位经验丰富的老师，用一种循序渐进、深入浅出的方式来讲解复杂的概念。我尤其喜欢他在引入新知识点时，总是会先从一些实际的应用场景或者普遍存在的问题出发，这样就能立刻激发起读者的好奇心和学习的动力。比如，他在讲解某个传输原理时，会先描述一个现实中我们可能会遇到的通信瓶颈，然后引出这个原理是如何解决这些问题的。这种“情景导入”式的讲解，让抽象的技术概念变得生动具体，也更容易被我这个非专业人士理解。而且，书中经常会穿插一些历史发展的小故事或者前沿技术的展望，这不仅丰富了内容，也让阅读过程更加有趣，而不是枯燥的技术堆砌。我感觉作者在尽力避免使用过于晦涩的术语，即使偶尔出现，也会及时给出详细的解释，这一点对我来说非常重要。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的实践者来说，书中丰富的图例和清晰的流程图是宝贵的财富。每一次接触到一个新的理论或者技术，我都会迫不及待地翻阅相关的插图。那些高质量的示意图，将抽象的光信号传输过程、器件结构以及系统架构描绘得淋漓尽致，让我能够直观地理解书本上的文字描述。我经常会一边看图一边读文字，这种图文并茂的学习方式，极大地提升了我的理解效率。特别是那些流程图，将复杂的系统设计步骤和数据处理流程梳理得井井有条，对于我理解一个完整的光纤通信系统的运作至关重要。我甚至会在一些示意图旁边做笔记，标注出自己理解的要点，这对我日后回顾和复习非常有帮助。