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武保剑文峰 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030570154

商品编码：29337101128

出版时间：2018-05-01

作  者:武保剑,文峰 著 定  价:68 出 版 社:科学出版社 出版日期:2018年05月01日 页  数:182 装  帧:平装 ISBN:9787030570154 ●第1章 绪论 1
●1.1 光纤通信的发展 1
●1.1.1 四个发展阶段 1
●1.1.2 未来发展趋势 3
●1.2 光调制与接收 5
●1.3 信号再生技术 6
●1.3.1 光纤非线性效应 7
●1.3.2 全光再生实现 8
●1.4 本书内容安排 8
●参考文献 9
●第2章 光信号收发技术 11
●2.1 光纤通信系统 11
●2.2 光发送机 13
●2.2.1 半导体光源 13
●2.2.2 光发送机组成 16
●2.2.3 直接调制特性 17
●2.2.4 自动控制电路 19
●2.3 间接光调制器 21
●2.3.1 电光调制器 21
●2.3.2 电吸收调制器 27
●部分目录

内容简介

光调制与再生技术是光纤通信系统的两大核心课题，近些年来伴随着偏振复用四相相移键控调制格式的商业化应用，骨干网络信号速率已从10G/40G提升到100G，并有望向400G甚至是1T方向进发。针对大容量光纤通信网络的发展需求，新型调制方式和全光再生技术成为各国科研机构的主要研究方向。本书共分9章，前5章从光通信收发系统、光波导处理器件、光场的数字和模拟调制技术角度介绍新型光调制技术及其在现代光通信系统中所起到的重要作用；后面4章主要介绍全光再生技术的近期新成果，涉及到OOK信号的全光再生、面向高阶调制信号的再生技术、波分复用信号的多通道再生以及新型光器件中的再生探索。

光网络前沿：高速通信与智能传输的驱动力 在信息爆炸的时代，数据量的激增对通信系统的吞吐量和效率提出了前所未有的挑战。光纤通信作为现代信息传输的基石，其性能的不断提升是满足日益增长的网络需求的关键。本书《光网络前沿：高速通信与智能传输的驱动力》旨在深入探讨光网络领域的前沿技术，聚焦于实现更高带宽、更低延迟、更可靠通信的创新解决方案。本书将从基础原理出发，层层递进，剖析当前光网络面临的关键技术瓶颈，并系统性地介绍引领行业发展的各项尖端技术，包括但不限于： 第一部分：高速光传输的基础与演进 本部分将从光纤通信系统的基本原理出发，回顾其发展历程，并着重分析当前实现超高数据速率的关键技术。 光纤通信原理回顾与最新进展： 详细介绍光信号的产生、传输、接收过程，包括光信号的编码、调制、解调技术。深入探讨单模光纤、多模光纤等不同类型光纤的特性及其在高速传输中的应用。重点分析限制光纤传输容量的因素，如色散、非线性效应，并介绍如何通过技术手段加以克服。 先进调制格式与相干检测技术： 深入剖析正交频分复用（OFDM）、相干光通信（Coherent Optical Communication）等先进调制格式的原理及其在高数据速率传输中的优势。详细介绍相干光接收机的构成、工作原理以及其在补偿色散、抑制噪声方面的作用。探讨不同阶数的QAM（Quadrature Amplitude Modulation）等调制方案，分析其频谱效率和信噪比要求之间的权衡。 高功率光纤激光器与放大器技术： 分析实现高功率光信号输出的关键技术，包括掺铒光纤放大器（EDFA）、拉曼放大器（Raman Amplifier）等。探讨不同放大技术的原理、增益特性、噪声性能及其在长距离传输中的应用。介绍高功率光纤激光器的设计理念及其在相干光通信中的应用，如何提供稳定、高纯度的光源。 光信号的码元速率提升与编码技术： 探讨如何通过提高单个码元的传输速率来增加总传输带宽。分析传统的NRZ（Non-Return-to-Zero）编码与PAM4（Pulse Amplitude Modulation-4）等新型编码格式的差异，以及PAM4在提升比特率方面的优势和挑战。深入介绍前向纠错（FEC）编码在提高传输可靠性方面的作用，重点分析软判决FEC（Soft-Decision FEC）和硬判决FEC（Hard-Decision FEC）的原理及其在不同场景下的应用。 第二部分：突破容量极限的光网络架构与器件 本部分将聚焦于构建更高容量、更灵活的光网络所需的架构设计和关键器件技术。 波分复用（WDM）技术的深度解析与下一代WDM： 详细介绍波分复用（WDM）技术的基本原理，包括密集波分复用（DWDM）和粗波分复用（CWDM）。深入分析DWDM系统的关键技术，如窄线宽激光器、高精度波长选择开关（WSS）、光栅解复用器等。探讨如何通过更精细的光谱划分、更宽的可用频谱来实现更高的单波长传输容量。介绍相干DWDM（Coherent DWDM）技术，以及如何利用相干检测技术进一步提升DWDM系统的性能。 空分复用（SDM）技术：开启三维传输空间： 深入探讨空分复用（SDM）技术，包括多芯光纤（MCF）和少模光纤（MMF）等。分析SDM技术的基本原理，即通过在同一根光纤中利用多个空间通道来并行传输数据。详细介绍MCF和MMF的设计、制造和测试挑战，以及如何实现不同模式或不同纤芯之间的信号分离。分析SDM技术在大幅提升光纤容量方面的巨大潜力，以及其在未来超高速通信网络中的应用前景。 可调谐激光器与光开关技术： 探讨高性能可调谐激光器在动态网络配置中的重要性，包括DFB（Distributed Feedback）激光器、DBR（Distributed Bragg Reflector）激光器等。介绍不同类型可调谐激光器的调谐范围、调谐速度、光谱纯度等关键参数。深入分析各种光开关技术，如MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）光开关、热光开关、电光开关等，以及它们在网络路由、故障恢复和链路管理中的作用。 高性能光收发器与硅光子技术： 介绍当前主流光收发器的设计理念和关键技术，包括不同速率等级（如100G、400G、800G）的收发器。重点分析硅光子技术在高性能光收发器集成中的优势，如高密度集成、低功耗、低成本等。介绍硅光子技术的发展现状，包括硅基激光器、调制器、探测器等关键器件的集成，以及其在下一代光网络中的广泛应用前景。 第三部分：面向未来的智能光网络 本部分将展望光网络的发展趋势，重点关注如何通过智能化和自动化来应对复杂多变的网络需求。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）在光网络中的应用： 阐述软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的核心思想，并探讨其在光网络架构中的具体实现方式。分析如何通过SDN实现光网络的集中控制、动态配置和资源优化，以及如何利用NFV将传统硬件式网络功能迁移到通用计算平台，提高网络灵活性和可扩展性。 人工智能（AI）与机器学习（ML）在光网络优化中的角色： 探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）技术在光网络中的应用，包括故障预测与诊断、网络流量预测与调度、资源优化配置等。分析如何利用AI/ML算法对海量网络数据进行分析，从而实现网络的自优化、自愈合和智能化管理。介绍具体的AI/ML模型和算法在光网络中的应用案例。 光网络的安全与可靠性保障： 讨论光网络面临的安全威胁，如物理层攻击、数据窃听、网络欺骗等，并介绍相应的安全防护技术，包括加密、认证、安全协议等。深入分析光网络在可靠性设计方面的策略，如冗余备份、路径保护、快速故障恢复机制等，确保网络服务的连续性和稳定性。 下一代光通信技术展望（如可见光通信、量子通信）： 简要介绍可见光通信（VLC）等新兴的光通信技术，探讨其在短距离、室内通信等领域的潜在应用。展望量子通信技术在信息安全和分布式计算方面的颠覆性潜力，以及其与未来光网络发展的融合可能性。 本书内容丰富，结构清晰，理论与实践相结合，旨在为广大从事光通信、网络工程、通信系统设计等领域的科研人员、工程师和学生提供一份系统、深入的参考资料。通过学习本书，读者将能够深刻理解当前光网络技术的核心挑战，掌握前沿的解决方案，并为未来光通信技术的发展和应用打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在令人惊喜，封面采用了暗夜蓝的底色，点缀着流动的光线纹理，仿佛将宇宙中最深邃的光学奥秘呈现在眼前。翻开扉页，纸张的触感温润细腻，散发着淡淡的书香，这是一种久违的阅读仪式感，让我立刻沉浸其中。我一直对信息传输的本质充满好奇，而“光调制与再生技术”这个书名，在我脑海中勾勒出一幅宏伟的蓝图：如何利用光的波粒二象性，将信息编码、传递，并在漫长的旅途中保持其完整性。我设想着书中会深入探讨各种调制方式，比如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK），甚至更复杂的正交频分复用（OFDM），并详细解析它们在不同场景下的优势与局限。而“再生”二字，则暗示着对信号衰减和失真的克服，这让我联想到光放大器、再生中继器等关键技术，它们是如何在光纤通信的漫长道路上，为信息保驾护航的。这本书，我期待它能带我遨游在光的世界里，理解那些肉眼无法捕捉的信号变幻，感受信息穿越时空的奇妙旅程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，光听起来就充满了科技感和未来的气息。“光调制与再生技术”，这几个字在我脑海中勾勒出一幅极具画面感的场景：一道道光脉冲在光纤中以近乎光速的速度飞驰，承载着海量的信息。我好奇书中会如何详细阐述“调制”这一过程，是会从基础的光源特性入手，讲解如何通过改变光的强度、频率或相位来编码数据，还是会直接切入更复杂的调制格式，如QAM、QPSK等？而“再生”二字，则让我联想到信号在长距离传输过程中不可避免的衰减和噪声，这本书很可能会深入探讨各种光信号再生技术，比如如何利用放大器和光电转换器来“复活”衰弱的信号，又或者介绍一些更加前沿的全光再生方案，以克服传统方法的局限性。我设想，读完这本书，我将能够更清晰地理解现代通信网络是如何在光的世界里构建起来的，以及那些我们习以为常的快速信息传递背后，隐藏着怎样精密的科学与工程智慧。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对信息时代的底层支撑技术都怀有极大的兴趣，而“光调制与再生技术”这个题目，恰恰触及了我好奇心的核心。在当前高速、海量信息的需求下，光通信无疑扮演着至关重要的角色，而这本书名所涵盖的技术，正是实现这一切的基础。我很好奇书中会如何深入浅出地剖析不同类型的调制技术，它们背后的物理原理是什么？在实际应用中，不同的调制方式会带来怎样的速率提升和抗干扰能力？更让我兴奋的是“再生”这个词，它预示着这本书会探讨如何解决长距离传输中不可避免的信号衰减问题。我会期待书中介绍诸如掺铒光纤放大器（EDFA）、拉曼放大器等关键设备，以及它们如何通过补偿损耗，确保信号的清晰度和准确性。我相信，这本书不仅仅是技术的罗列，更会揭示信息在光纤中“涅槃重生”的智慧，为我理解现代通信网络的“生命线”提供深刻的洞见，并可能引发我对未来光通信技术发展方向的思考。

评分☆☆☆☆☆

拿到《光调制与再生技术》这本书，我第一反应便是其标题所蕴含的深刻技术意涵。在当今信息爆炸的时代，数据的传输速度和可靠性是衡量一个国家信息基础设施先进程度的重要标志。而“光”作为信息传输的最佳载体，其“调制”和“再生”更是核心中的核心。我期待书中能够系统地介绍各种先进的光调制技术，例如如何将数字信息编码成光信号的幅度、相位、频率甚至极化状态的变化，并且深入分析各种调制方案在比特率、频谱效率、功耗以及成本等方面的权衡。而“再生”这个概念，则意味着信号在传输过程中会经历衰减和失真，这本书应该会详细讲解如何有效地克服这些挑战，可能是通过光电转换再信号重塑，亦或是更先进的全光再生技术。我希望能够从这本书中学习到光信号在传输链路中的“生命周期管理”，理解从光源发射到接收端的完整过程，以及其中涉及到的精妙工程设计和物理原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《光调制与再生技术》，简洁却蕴含着深厚的学术底蕴。作为一名对通信技术领域有着浓厚兴趣的普通读者，我首先联想到的是信息如何在光的世界里被“塑形”与“维系”。“调制”一词，在我看来，便是将我们生活中的各种信息，无论是声音、图像还是文字，转化为一种能被光所携带的形式，这其中想必涉及到复杂的信号处理和光学原理。我会期待书中能够详细讲解各种调制方案，比如如何利用光的幅度和相位的变化来编码信息，以及不同调制方式在数据传输速率和可靠性上的差异。而“再生”这个概念，则让我意识到光信号在漫长的传输过程中并非一成不变，它会受到损耗和噪声的影响。因此，我期望书中会深入探讨各种再生技术，例如如何通过光放大器来补偿信号衰减，或者介绍一些更先进的信号处理技术，以确保信息在传输过程中不失真、不丢失。这本书，我希望能它带我走进光信号的“生命线”，理解信息如何穿越时空，保持其鲜活与精确。