光纤通信 9787301123799 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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卢志茂，冯进玫 著

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301123799

商品编码：29628885705

包装：平装

出版时间：2010-08-01

图书基本信息
图书名称	光纤通信	作者	卢志茂,冯进玫
定价	28.00元	出版社	北京大学出版社
ISBN	9787301123799	出版日期	2010-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.341Kg

内容简介

本书按照创新型教材的思想和目标，力求体系结构新颖，内容符合实用性教材的需要。本书坚持以学生为根本，从当前的教学实际出发，由浅入深、循序渐进地阐述了光纤通信的基础理论和先进技术。在理论介绍的过程中，通过例题、案例、典型应用突出重点内容，加深对理论的理解，锻炼学生的思维能力及运用概念解决问题的能力；通过综合实例，全面提升学生解决实际应用问题的能力。 本书的主要内容包括：绪论，光纤和光缆，无源光器件，光放大器，光源与光发送机，光检测器与光接收机，系统设计，光纤通信网。 本书适用面较广，可作为通信工程专业、电子信息专业和相关专业本科生以及其他工科类专业的教材，还可供相关技术人员自学和参考使用。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

光纤通信：现代信息洪流的基石 在信息爆炸、数据为王的时代，支撑起我们日常通信、娱乐、工作乃至社会运转的庞大网络，其核心技术之一便是光纤通信。它以光波为载体，通过纤细的玻璃或塑料纤维传输信息，以惊人的速度和容量，连接起世界的每一个角落。本书旨在深入浅出地剖析光纤通信这一前沿技术，揭示其原理、技术演进、关键组成以及未来的发展趋势。 第一章：光纤通信的起源与发展 光纤通信并非凭空出现，它源于人类对更高效、更快速信息传递方式的不懈追求。本章将追溯光纤通信的萌芽，从早期的电信号传输瓶颈讲起，引出光波作为信息载体的潜力。我们将回顾关键的科学发现和技术突破，例如高纯度石英玻璃的制备、低损耗光纤的诞生、以及激光器和光电探测器的发展，这些都为光纤通信的实现奠定了坚实的基础。我们将详细介绍光纤通信从实验室研究走向实际应用的关键里程碑，以及它如何逐步取代传统的铜缆通信，成为现代通信网络的支柱。 第二章：光信号的传输原理 光在光纤中传输的奥秘在于“全内反射”这一物理现象。本章将深入解析光波在光纤内部的传播机制。我们将详细讲解光线的折射定律，并在此基础上推导全内反射发生的条件。我们会区分不同类型光纤的结构，例如单模光纤和多模光纤，并解释它们在传输原理上的差异，以及各自适用的场景。同时，本章还将探讨光在光纤中传输时不可避免的损耗，例如吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗，并分析这些损耗对信号质量的影响。理解这些基本原理，是掌握后续更复杂技术的基础。 第三章：光纤的种类与特性 光纤作为光信号的传输通道，其材质、结构和特性至关重要。本章将对目前主流的光纤类型进行详细分类和阐述。我们将重点介绍： 石英光纤： 这是目前应用最广泛的光纤，因其低损耗、高带宽和良好的环境适应性而备受青睐。我们将进一步细分石英光纤，例如按照折射率分布分为阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤，并分析它们在传输性能上的优劣。 塑料光纤： 相比石英光纤，塑料光纤具有成本低、易加工、柔韧性好等优点，但其传输损耗较大，通常用于短距离通信。我们将介绍塑料光纤的材质构成及其应用领域。 特种光纤： 随着应用需求的不断拓展，各种特种光纤应运而生，例如偏振保持光纤、大模场光纤、拉锥光纤等。本章将介绍这些特种光纤的结构特点、工作原理及其在特定领域的独特应用，如光纤传感、激光技术等。 此外，本章还将深入探讨光纤的各项关键性能指标，例如数值孔径（NA）、截止波长、色散（包括模式色散、材料色散和波导色散）、非线性效应等，并解释这些指标如何影响光信号的传输质量和系统的整体性能。 第四章：光信号的产生与调制 光信号并非自然界直接存在的，它需要经过特定的设备产生和调制才能承载信息。本章将聚焦于光信号的源头——光源。我们将详细介绍： 半导体激光器（LD）： 这是光纤通信中最常用的光源，因其体积小、效率高、易于集成等优点。我们将解析不同类型半导体激光器的结构原理，例如FP（法布里-珀罗）激光器和DFB（分布式反馈）激光器，并讨论它们的性能特点和适用场景。 发光二极管（LED）： 尽管其光功率较低，但LED因其成本低廉，仍在某些低速、短距离的光纤通信系统中有所应用。我们将介绍LED的工作原理和其在光纤通信中的局限性。 调制是将信息赋予光载波的关键步骤。本章将阐述几种主要的调制方式，包括： 强度调制： 这是最简单也最常用的调制方式，通过改变光的强度来表示信息。我们将介绍直接强度调制和外调制技术。 相位调制与频率调制： 这些调制方式利用光的相位或频率变化来传输信息，通常能获得更高的频谱效率和更好的抗干扰能力。 多进制调制： 为了进一步提升数据传输速率，我们将介绍如PAM（脉冲幅度调制）等更高级的多进制调制技术，以及它们在现代高速光通信系统中的应用。 第五章：光信号的接收与解调 在光纤的另一端，接收端需要将微弱的光信号转化为可识别的电信号，并从中提取出原始信息。本章将详细介绍光信号的接收与解调过程。我们将重点探讨： 光电探测器： 这是光信号接收的核心器件。我们将深入介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理、结构特点以及它们在不同应用场景下的选择考量。 跨阻放大器（TIA）： 光电探测器输出的光电流非常微弱，需要经过TIA进行放大和阻抗匹配，才能进行后续处理。本章将详细解析TIA的设计与性能。 信号处理与解调： 接收到的电信号还需要进行滤波、判决等信号处理，最终将调制信息恢复出来。我们将介绍一些基本的数字信号处理技术以及解调器的原理。 第六章：光纤通信系统中的关键器件与技术 除了光源、光纤和探测器，一个完整的光纤通信系统还包含诸多关键的器件和技术，它们共同保障了信号的高效、稳定传输。本章将逐一剖析： 光放大器： 随着传输距离的增加，光信号会衰减。光放大器能够直接放大光信号，无需先将其转换为电信号再放大，极大地简化了系统结构并提升了传输效率。我们将详细介绍掺铒光纤放大器（EDFA）等主流的光放大器技术。 光开关与复用器： 在复杂的网络中，需要高效地分配和管理光信号。本章将介绍各种类型的光开关（如MEMS光开关、热光开关）以及光波长复用（WDM）技术，包括波分复用（WDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM），以及它们在提升网络容量和灵活性方面的作用。 光电转换模块： 将光信号转换为电信号（光电转换）或将电信号转换为光信号（电光转换）是光电信号交互的关键。我们将介绍各种收发模块的组成和工作方式。 光连接器与耦合器： 光纤之间、光纤与器件之间的连接质量直接影响信号的传输损耗。本章将介绍不同类型的光连接器（如SC、LC、FC）以及光耦合器的结构和选择要点。 光纤传输网络架构： 本章还将简要介绍点对点、总线型、星型等基本的光纤网络拓扑结构，以及在实际应用中更复杂的网络架构，例如SDH/SONET、GPON等。 第七章：光纤通信技术的演进与未来趋势 光纤通信技术并非一成不变，它正以前所未有的速度向前发展。本章将回顾光纤通信技术的主要演进阶段，并展望其未来发展方向： 传输速率的提升： 从早期的10Mbps到如今的100Gbps、400Gbps乃至Tbps级别，传输速率的持续提升是光纤通信永恒的主题。我们将探讨推动速率提升的关键技术，例如更高阶的调制格式、更高效的编码技术以及先进的信号处理算法。 传输距离的拓展： 如何在更长的距离上传输高质量的光信号，一直是通信工程师面临的挑战。本章将介绍前向纠错（FEC）、相干光通信等技术在延长传输距离方面的贡献。 网络智能化与灵活化： 随着软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等技术的发展，光纤网络正变得越来越智能化和灵活。我们将探讨这些技术如何改变光纤网络的管理和运营模式。 新材料与新技术的探索： 除了传统的石英光纤，科学家们还在积极探索新型光纤材料（如氟化物光纤、空芯光纤）以及新的传输机制（如太赫兹通信）。本章将介绍这些前沿的研究方向及其潜在的应用前景。 光纤通信在各个领域的应用： 本章将拓展视角，探讨光纤通信在数据中心、5G/6G移动通信、物联网、云计算、人工智能等各个领域的关键作用，展示其作为现代信息社会基石的重要地位。 本书力求为读者提供一个全面、深入且易于理解的光纤通信知识体系，无论您是初学者还是相关领域的专业人士，都希望本书能为您打开一扇通往信息时代核心技术的窗口，激发您对这一充满活力的领域的进一步探索。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对未来科技发展充满好奇的普通读者，我一直在关注那些能够驱动社会进步的关键技术。光纤通信，这个听起来就充满未来感的词汇，一直引起我的浓厚兴趣。我时常想象，当光纤深入到我们生活的每一个角落，我们能够享受到怎样的便利？是否意味着我可以随时随地获得超高速的网络连接，无论是工作还是娱乐？这本书，在我看来，就是一次对这种未来图景的深入描绘。我希望它能够告诉我，光纤通信的未来发展方向是什么？是否会有更先进的光纤材料出现，带来更高的传输效率？是否会有新的通信协议和技术来配合光纤网络的升级？或许还会涉及到光纤通信在一些新兴领域的应用，比如物联网、5G/6G通信，甚至是对太空探索和深海探测的赋能。这本书给我的感觉，就像是一扇通往未来之门的钥匙，让我能够提前窥探到科技发展所带来的无限可能。我期待它能够激发我的想象力，并为我勾勒出一个更加清晰、更加激动人心的科技未来。

评分☆☆☆☆☆

我一直对工程学和物理学领域的一些基本原理非常着迷，尤其是那些能够带来颠覆性变革的技术。光纤通信，在我看来，就是这样一个典型的例子。它不仅仅是简单的“线”，而是将光学的奇妙世界与通信工程的精密计算巧妙地结合在了一起。我很好奇，光是如何在如此细小的纤维中传播如此远的距离而几乎没有衰减的？这种“信号”的编码和解码过程又是怎样的？是否涉及量子力学或者一些我还不了解的先进物理概念？我期待这本书能够以一种易于理解的方式，深入浅出地讲解这些核心技术。或许还会涉及到不同类型光纤的特性比较，例如单模光纤和多模光纤的适用场景，以及它们的制造工艺。更让我感兴趣的是，光纤通信在实际应用中的部署和维护是如何进行的？它的成本效益分析又是如何？这本书给我的感觉，就像是一次对现代通信基石的深度探索，让我有机会窥探到那些支撑着我们数字世界的幕后英雄。我希望它能解答我心中关于“光”如何成为信息载体的一切疑问，并为我打开一扇通往更深层次工程理解的大门。

评分☆☆☆☆☆

随着信息时代的深入发展，我们每天都在与海量的数据打交道。从社交媒体上的图片分享，到高清视频的流畅播放，再到各种复杂的在线应用，这些都离不开强大的通信能力。然而，我常常会思考，是什么在支撑着这一切？传统的铜线通信已经显露出其局限性，那么，是什么技术能够如此高效地承载如此巨大的信息流量？“光纤通信”这个词本身就充满了速度和无限的潜力。我脑海中浮现的，是无数细小的光束在黑暗中穿梭，承载着人类的思想、情感和知识。这本书，在我看来，就是一次对这种“光之网络”的系统性梳理。我希望它能带领我了解光纤通信的完整产业链，从光纤的原材料生产，到光信号的产生和传输，再到接收和解调。或许还会涉及到光通信系统的组成部分，比如光源、探测器、复用技术等等。更重要的是，我期待这本书能够阐述光纤通信如何改变了互联网的格局，如何推动了云计算、大数据和人工智能等前沿技术的发展。它给我一种感觉，这本书不仅仅是关于一项技术，更是关于一项改变世界的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了新世界的大门！我一直对信息传输的方式非常好奇，特别是随着科技的飞速发展，数据量爆炸式增长，传统通信方式的瓶颈越来越明显。所以，当我看到这本书的封面，尤其是那个“光纤通信”的字样，我内心就燃起了熊熊的求知欲。它不仅仅是一个关于技术的名词，在我看来，它代表着一种更快速、更高效、更可靠的通信未来。想象一下，我们的生活将如何被彻底改变？网络速度的提升会带来怎样的娱乐方式的革新？远程医疗、在线教育的普及程度会达到怎样的高度？甚至是我们与世界的连接方式，会不会因为光纤的普及而变得更加紧密和即时？这本书似乎正在一点一点地为我揭示这一切的可能性。我迫不及待地想知道，光纤通信的原理究竟是什么？它是如何做到如此惊人的传输速度的？有哪些关键的技术突破才使得这一切成为现实？未来的发展趋势又是什么？这本书给我的感觉，就像是在为我描绘一幅宏伟的科技蓝图，让我对未来充满期待，也对科技的力量有了更深刻的敬畏。我希望通过阅读这本书，能够更清晰地理解，我们赖以生存的现代社会，是如何被这些看不见的“光”连接起来的。

评分☆☆☆☆☆

我对人类历史上那些伟大的技术革新总是充满敬畏，而光纤通信无疑是其中浓墨重彩的一笔。它让信息传输的速度和容量达到了前所未有的高度，深刻地影响了我们生活的方方面面。我好奇这本书是否会回顾光纤通信的发展历程，那些关键的科学家和他们的突破性发现，以及技术演进过程中所遇到的挑战和克服的困难。从最初的实验验证，到大规模的商业应用，这背后一定充满了无数的智慧和汗水。我期待它能够讲述光纤通信是如何从实验室走向世界的，又是如何一步步渗透到我们的家庭、企业和城市。或许还会探讨光纤通信在不同国家和地区的发展差异，以及它所带来的社会和经济影响。这本书给我的感觉，就像是一部关于人类通信史的宏大叙事，让我有机会去理解这项技术是如何改变了人类社会的进程。我希望通过阅读，能够更深刻地认识到，我们今天所享受的便捷，是建立在多少代人辛勤付出和不懈追求之上的。