光纤通信原理与应用 方志豪,朱秋萍,方锐著 9787121070020 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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方志豪，朱秋萍，方锐著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121070020

商品编码：29519436485

包装：平装

出版时间：2008-07-01

基本信息

书名：光纤通信原理与应用

定价：27.00元

作者：方志豪,朱秋萍,方锐著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2008-07-01

ISBN：9787121070020

字数：

页码：264

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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本书具有如下特点：
　　◎突出实用性，既注重基本原理与基本方法的阐述，又注重实用知识和实用技术的介绍。
　　◎突出系统性，以光纤通信的四个主干内容为主线全面系统地介绍光纤通信系统。
　　◎突出先进性，详细介绍己实现和近期可以实现的新技术及其应用。
　　◎内容深入浅出，概念准确，图文并茂，可读性强，配有免费电子教学课件。

内容提要

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本书共8章，比较系统地阐述了光纤通信的原理、特性、组成及应用。主要内容包括：光纤的基本结构、传光原理、特性参数和连接方式；光发送设备和光接收设备的基本组成及实现方式；WDM光纤数字通信系统的实现、光纤数字通信系统的SDH制式；光纤接入网、光纤局域网、光纤城域网、光纤广域网、光传送网和全光网。每章结尾提供了丰富的习题，便于读者自学并掌握各章的要点。本书还配有免费电子教学课件。
　　本书概念准确，内容新颖，图文并茂，深入浅出，突出实用性、系统性和先进性，可作为普通高等院校通信工程、电子信息、光电技术等专业学生的教材，也可供其他相关专业的大学生和工程技术人员学习与参考。

目录

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作者介绍

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方志豪，男，武汉大学电子信息学院教授。主要研究方向包括现代通信理论与技术，网络互联、器件及电路的噪声等方面的研究。主持完成国家自然科学基金项目，企事业委托项目等10余项。在外重要刊物上发表论文70余篇，出版专著1本、教材3本。曾获得过国家教委科技进步二等奖

文摘

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序言

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光纤通信：点亮信息时代的脉络 在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不在享受着高速、便捷的通信服务，从远隔千山万水的视频通话，到瞬息万变的股票行情，再到海量的在线影音娱乐，这一切都离不开一个默默支撑着信息流动的基石——光纤通信。它如同现代社会的“神经网络”，承载着人类文明的进步与发展。 光纤通信，顾名思义，是一种利用光波作为载波，通过光纤作为传输媒介来传递信息的通信方式。相较于传统的电信号传输，光信号在传输过程中具有不可比拟的优势：带宽极宽，理论上可以支持极高的传输速率；损耗极低，信号衰减幅度远小于电信号，使得长距离传输成为可能；抗电磁干扰能力强，在复杂的电磁环境中也能稳定工作；体积小、重量轻，易于敷设和维护。正是这些卓越的特性，使得光纤通信在短短几十年的发展中，迅速取代了铜缆等传统传输介质，成为现代通信网络的主力军，并深刻地改变了我们的生活方式和社会结构。 一、 光纤通信的基石：光纤的奥秘 要理解光纤通信，首先需要深入了解其核心——光纤。光纤是一种细如发丝的透明玻璃或塑料纤维，其核心在于其特殊的结构和材料特性，能够引导光信号沿着纤维内部传播而不发生显著的泄漏。 光纤的结构： 一根标准的光纤通常由三层同心圆构成： 纤芯（Core）： 光信号传输的载体，通常由高纯度的石英玻璃制成，其折射率略高于包层。纤芯的直径决定了光纤的模式（即光信号在其中传播的路径）。 包层（Cladding）： 包围在纤芯外层，由同样材质但折射率略低于纤芯的材料构成。包层的作用是利用全反射原理，将射入纤芯的光信号限制在纤芯内部传播，防止其逃逸到外部。 涂覆层（Coating）： 位于包层外层，通常由聚合物材料制成，起到保护光纤免受机械损伤、潮湿和化学腐蚀的作用，并便于光纤的剥离和连接。 光纤的分类： 根据纤芯直径和传输模式的不同，光纤主要分为两大类： 单模光纤（Single-mode Fiber, SMF）： 纤芯直径极小（通常为9微米），只能传输一种模式的光。由于模式色散极小，单模光纤具有极高的传输带宽和极低的损耗，是长距离、大容量通信的理想选择，广泛应用于骨干网和城域网。 多模光纤（Multi-mode Fiber, MMF）： 纤芯直径相对较大（通常为50微米或62.5微米），可以传输多种模式的光。多模光纤的优点是易于连接和与光源对准，成本较低，但存在模式色散问题，限制了其传输距离和速率，主要应用于局域网、数据中心内部连接等短距离通信场景。 光纤材料： 制造光纤的材料至关重要，直接影响光纤的传输性能。目前，绝大多数光纤采用高纯度石英玻璃作为材料，通过精确控制掺杂物的种类和浓度，来调整纤芯和包层的折射率。掺杂物的使用可以实现对光纤色散、非线性效应等参数的优化。 二、 光信号的产生与接收：光电器件的魔法 光纤通信不仅仅是光的传输，更涉及到光信号的产生、调制、解调和接收等一系列光电器件的工作。 光源（Light Source）： 光源是光信号的起点。在光纤通信中，常用的光源包括： 激光器（Laser Diode, LD）： 能够产生单色性好、方向性强、相干性高的激光。激光器具有效率高、调制速率快的特点，是高速、长距离光纤通信的理想光源，广泛应用于单模光纤系统。 发光二极管（Light Emitting Diode, LED）： 能够产生非相干光，光谱宽度较大。LED的光功率较低，调制速率有限，但成本较低，常用于短距离、低速率的多模光纤通信系统。 调制器（Modulator）： 为了在光信号中编码信息，需要将电信号调制到光载波上。调制的方式多种多样，常见的有强度调制、相位调制、频率调制等。调制器根据特定的调制方案，控制光源的输出光强、相位或频率，从而将电信号信息转化为光信号信息。 光探测器（Photodetector）： 光探测器负责将传输到接收端的光信号转化为电信号。常用的光探测器有： 光电二极管（Photodiode）： 将接收到的光信号直接转换为电信号，其响应速度和灵敏度是关键指标。 雪崩光电二极管（Avalanche Photodiode, APD）： 在光电二极管的基础上增加了雪崩倍增机制，能够放大微弱的光信号，提高系统的灵敏度。 光电倍增管（Photomultiplier Tube, PMT）： 具有极高的灵敏度，能够探测极微弱的光信号，但体积较大，功耗较高，应用相对受限。 光放大器（Optical Amplifier）： 在长距离传输过程中，光信号会发生衰减。光放大器可以在不将光信号转换为电信号的情况下，直接放大光信号的功率，从而克服传输损耗，延长通信距离。常见的有掺铒光纤放大器（EDFA）等。 三、 光纤通信系统的组成与演进 一个完整的光纤通信系统通常由以下几个关键部分组成： 发送端： 负责将待传输的电信号进行编码、调制，然后驱动光源产生光信号，并通过光纤耦合器将光信号注入光纤。 传输线路： 主要由光纤电缆组成，负责光信号的远距离传输。 中继设备： 在长距离传输中，可能需要光放大器等设备来补偿光信号的衰减。 接收端： 负责接收光信号，通过光探测器将光信号转换为电信号，再进行解调、译码，最终恢复出原始的电信号。 随着技术的发展，光纤通信系统也在不断演进，其发展趋势主要体现在以下几个方面： 传输速率的提升： 从最初的Mb/s级别，发展到Gb/s、Tb/s乃至更高，不断满足日益增长的通信需求。 传输距离的延伸： 通过采用低损耗光纤、高效光放大器和先进的信号处理技术，实现超长距离无中继传输。 系统容量的增大： 引入波分复用（Wavelength Division Multiplexing, WDM）等技术，允许在同一根光纤上传输多个不同波长的光信号，极大地增加了系统的传输容量。 网络结构的优化： 从点对点传输，发展到复杂的网络拓扑，如星型、环型、网状网络，以及更加智能化的光网络。 技术的集成与创新： 光器件的小型化、集成化，以及相干光通信、光子集成等前沿技术的应用，不断推动光纤通信迈向新的高峰。 四、 光纤通信的应用领域 光纤通信的卓越性能使其在各个领域得到了广泛应用，成为现代社会不可或缺的通信基础设施。 电信网络： 作为电信骨干网和接入网的核心传输介质，承载着电话、互联网、移动通信等业务。 互联网与数据中心： 高速、大容量的光纤网络是支撑全球互联网运行的基础，数据中心内部的高速互联也高度依赖光纤。 广播电视： 高清数字电视信号的传输，以及多频道节目的传输，都需要光纤通信的支持。 军事通信： 光纤通信的抗干扰能力和保密性使其在军事通信领域具有重要地位。 工业自动化： 在需要高速、可靠数据传输的工业控制和自动化系统中，光纤通信也发挥着关键作用。 医疗领域： 远程医疗、高清晰度医学影像的传输等，都需要光纤通信技术。 科研领域： 大型科学实验、粒子加速器控制等，也离不开光纤通信。 五、 面向未来的展望 尽管光纤通信已经取得了巨大的成就，但其发展步伐并未停止。未来，随着5G、6G通信、人工智能、物联网、云计算等新兴技术的飞速发展，对通信带宽和传输速率的需求将更加迫切。光纤通信将继续向着更高带宽、更低时延、更智能化的方向发展。例如，相干光通信技术将进一步提升光纤系统的容量和传输效率；光子集成技术有望实现更小巧、更低功耗的光器件；边缘计算和AI的融合将推动光网络更加智能化和自主化。 光纤通信，作为信息时代的脉络，正以前所未有的速度和广度，连接着世界，驱动着创新，塑造着未来。理解光纤通信的原理和技术，就是洞察信息时代发展趋势的一把钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太棒了！我一直对光纤通信这个领域很感兴趣，但之前接触的资料都比较零散，要么过于理论化，要么过于技术化，很难找到一个系统全面的入门读物。偶然间发现了这本《光纤通信原理与应用》，简直是我的救星！作者们（方志豪,朱秋萍,方锐）的讲解方式非常清晰易懂，从最基础的光学原理开始，循序渐进地介绍光纤的结构、传输特性，再到各种调制解调技术、复用技术，以及光器件和光网络的构成。我尤其喜欢书中对光纤损耗和色散的详细阐述，这对于理解光信号在传输过程中的衰减和失真是至关重要的。而且，书中还结合了大量的实际应用案例，比如PON、DWDM等，让我能直观地感受到光纤通信在现代社会中的重要性。这本书不仅适合初学者，对于有一定基础的工程师来说，也是一本很好的参考书，可以帮助他们梳理知识体系，查漏补缺。我强烈推荐给所有对光纤通信感兴趣的朋友们！

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我原本对技术类书籍的阅读并没有太大的期待，总觉得会枯燥乏味，充满各种专业术语。但《光纤通信原理与应用》这本书彻底颠覆了我的看法！方志豪、朱秋萍、方锐这几位作者仿佛拥有“化繁为简”的魔力，将那些复杂晦涩的光学物理概念和电子工程原理，用一种非常生动形象的方式呈现出来。例如，在讲解光纤的传输损耗时，他们没有简单地罗列公式，而是通过比喻和图示，让我能够清晰地理解瑞利散射、吸收损耗等是如何影响信号强度的。书中的每一章节都像是为我量身定制的知识导引，让我能够一步步地构建起对光纤通信的完整认知。我还在书中看到了很多关于光通信系统设计和优化的探讨，这对于我思考如何提高通信效率、降低误码率非常有启发。总而言之，这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业摸爬滚打多年的老兵，我深知技术更新迭代的速度有多快，尤其是光纤通信这个领域，更是日新月异。我之前一直在关注最新的技术动态，但总感觉缺乏一个扎实的基础来支撑我更深入地理解这些新技术。这本《光纤通信原理与应用》的出现，恰好填补了我在这方面的空白。方志豪、朱秋萍、方锐的著作，并没有停留在对经典理论的罗列，而是巧妙地将最新的技术发展融入其中。我特别欣赏书中对下一代光通信技术（如相干光通信、光子集成等）的介绍，虽然篇幅不长，但已经足够让我对未来的发展方向有一个初步的认识。书中对光网络的架构和管理也进行了深入的剖析，这对于我理解现有的网络部署和未来的网络演进非常有帮助。这本书的实用性和前瞻性都让我印象深刻，我决定将其作为我的案头必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

读完《光纤通信原理与应用》这本书，我的脑海中不再是模糊的光信号概念，取而代之的是清晰、有序的知识脉络。方志豪、朱秋萍、方锐三位作者的功底可见一斑，他们不仅精通理论，更懂得如何将理论与实践相结合。我特别喜欢书中对各种光器件的讲解，从激光器、光电探测器到光开关、光放大器，每一个器件的原理、特性以及在系统中的作用都被讲得明明白白。书中的图表非常丰富，而且设计得非常精巧，让我能够轻松地理解复杂的电路结构和信号流程。我尤其注意到书中在讲解光纤传感技术时，结合了多个实际应用场景，比如在桥梁监测、油气管道安全等领域的应用，这让我体会到光纤通信不仅仅是数据传输，更是一种强大的传感工具。这本书的知识密度非常高，但由于作者的叙述方式，一点也不觉得累赘，反而觉得收获满满。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我选择这本《光纤通信原理与应用》纯属偶然，原本只是想随便翻翻，了解一下光纤通信的大致内容。没想到，却被它深深地吸引住了。方志豪、朱秋萍、方锐这几位作者的文笔非常流畅，即使是对于一些高深的理论，也能用一种引人入胜的方式娓娓道来。我印象最深刻的是关于多模光纤和单模光纤的对比讲解，作者们通过生动的类比，让我立刻明白了它们在传输机制上的根本差异，以及为什么单模光纤在长距离传输中具有不可替代的优势。此外，书中对光通信系统的性能指标，如误码率、信噪比等，也有非常详尽的解释，让我能够定量地理解系统的优劣。这本书给我带来的不仅仅是知识，更是一种学习的乐趣，让我重新燃起了对学习技术的热情。