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胡先志 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115276124

商品编码：29692474719

包装：平装

出版时间：2012-05-01

基本信息

书名:光纤通信概论

定价：35.00元

售价：23.8元,便宜11.2元,折扣68

作者:胡先志

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2012-05-01

ISBN：9787115276124

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

《光纤通信概论》由胡先志、刘一编著，本书的内容阐述采用由“点”、“线”到“面”，从简到繁的叙述原则。首先介绍光纤通信基础知识，接着叙述光纤结构与光波理论，其次描述有源光器件，然后介绍传输系统的特点和设计，再之后叙述组网光器件，*后阐述光网络的分类方法、工作特点和应用实例。读者通过本书的学习，应该获得真实的感悟，光纤的品种更新、光器件功能增多、系统设备的多样化、光网络结构细化和控制的智能化，彼此依靠，取长补短，共同推动光纤通信技术的发展。

内容提要

《光纤通信概论》由胡先志、刘一编著，系统、全面地阐述光纤通信系统所涉及的光波导理论、光纤、光缆、有源光器件、光纤通信系统、组网光器件、波分复用传输系统、光网络等。全书共分8章，读者可以循序渐进地学习完整的光纤通信及光网络的相关技术。本书内容新颖，书中所阐述的光纤、光缆、光器件、光纤通信系统、光网络等内容都取材于国内外的*研究成果；实用性强，书中在叙述光纤通信的基本概念、基本原理和关键技术的同时，列举了一些通信系统和光网络应用实例，以彰显理论与实际相结合的特色。《光纤通信概论》可作为通信工程、电子信息工程、应用电子技术、光信息科学与技术等专业的教材，也可作为光纤通信领域中的科研人员、工程技术人员和管理人员的实用性技术参考书。

目录

章 光波导理论 1.1 光纤通信 1.2 光纤结构 1.2.1 光纤结构 1.2.2 光纤的特点 1.3 光波导理论 1.3.1 几何光学 1.3.2 光射线理论 1.3.3 光波动理论 1.4 小结 习题第2章 光纤 2.1 光纤设计 2.2 光纤材料 2.3 光纤制造 2.3.1 制棒工艺 2.3.2 拉丝工艺 2.4 巴纤结构 2.4.1 多模光纤 2.4.2 单模光纤 2.5 传输性能 2.5.1 衰减 2.5.2 色散 2.5.3 偏振模色散 2.5.4 线性效应 2.6 小结 习题第3章 光缆 3.1 光缆设计 3.1.1 保护光纤 3.1.2 设计原则 3.2 光缆分类 3.3 光缆结构 3.3.1 基本结构 3.3.2 室外光缆 3.3.3 室内/外两用光缆 3.3.4 室内光缆 3.4 小结 习题第4章 有源光器件 4.1 半导体物理基础知识 4.1.1 原子能级 4.1.2 晶体能带 4.1.3 能级跃迁 4.1.4 带隙类型 4.1.5 PN占 4.2 光源 4.2.1 发光二极管 4.2.2 激光器 4.3 光电检测器 4.3.1 PIN光电二极管 4.3.2 雪崩光电二极管 4.3.3 性能 4.4 光放大器 4.4.1 作用 4.4.2 分类 4.4.3 工作波段 4.4.4 掺铒光纤放大器 4.4.5 拉曼光纤放大器 4.5 小结 习题第5章 光纤通信系统 5.1 系统设计 5.1.1 设计总体考虑 5.1.2 光传输设计 5.2 PDH系统 5.2.1 系统分类 5.2.2 PDH系统问题 5.3 SDH系统 5.3.1 产生 5.3.2 传输功能 5.3.3 技术特点 5.3.4 SDH帧结构 5.3.5 复用与映射 5.3.6 网络自愈 5.4 SDH传输系统设计 5.4.1 总体考虑 5.4.2 系统性能 5.4.3 光接口 5.4.4 光再生段距离设计 5.5 应用实例 5.5.1 网络结构 5.5.2 组网实例 5.6 SDH发展 5.6.1 产生 5.6.2 多业务功能特点 5.7 小结 习题第6章 组网光器件 6.1 波分复用器 6.1.1 作用 6.1.2 工作原理 6.2 光开关 6.2.1 作用 6.2.2 工作原理 6.3 光分插复用器 6.3.1 作用 6.3.2 作原理 6.4 乐交叉连接器 6.4.1 作用 6.4.2 作原理 6.5 小结 习题第7章 波分复用传输系统 7.1 产生背景 7.2 基本原理 7.3 系统分类 7.3.1 传输方向 7.3.2 光接口 7.4 技术标准 7.4.1 应用代码 7.4.2 作波长 7.5 关键技术 7.5.1 系统组成 7.5.2 关键技术 7.6 系统管理 7.6.1 管理思想 7.6.2 监控内容 7.6.3 保护方式 7.7 实例分析 7.7.1 设计思想 7.7.2 实例分析 7.8 小结 习题第8章 光网络 8.1 光网络演进 8.2 光传送网 8.2.1 特点 8.2.2 冈络结构 8.2.3 节点技术 8.2.4 应用实例 8.3 自动交换光网络 8.3.1 特点 8.3.2 体系结构 8.3.3 自动交换原理 8.3.4 关键技术 8.3.5 应用实例 8.4 分组传送网 8.4.1 特点 8.4.2 技术架构 8.4.3 网络功能结构 8.4.4 关键技术 8.4.5 应用实例 8.5 长途干线光网络 8.5.1 光网络分类 8.5.2 干线光网络的特点 8.5.3 技术选择 8.6 城域光网络 8.6.1 特点 8.6.2 技术选择 8.7 接入光网络 8.7.1 接入技术特点 8.7.2 无源光网络 8.7.3 下一代无源光网络 8.8 小结 习题

作者介绍

文摘

序言

《光之脉动：信息传输的革命》 简介 我们正身处一个信息爆炸的时代，数据的流动如同血液般滋养着现代社会的每一个角落。从远古时期的烽火狼烟，到近代电报的滴答声，再到我们手中瞬息万里的智能设备，信息传输的效率和容量始终是人类文明进步的基石。而在这场波澜壮阔的信息传输革命中，有一项技术以其无可匹敌的优势，深刻地改变了我们连接世界的方式——那就是光。 《光之脉动：信息传输的革命》并非一本单纯的技术手册，它是一次穿越时空的探索之旅，旨在揭示光作为信息载体所蕴含的巨大潜力和革命性的意义。本书将带领读者深入了解，为什么光能够成为如此高效、可靠的信息传输媒介，以及这项技术是如何一步步从科学家的奇思妙想到改变全球的信息格局。 内容概述 本书将从宏观视角出发，首先勾勒出信息通信技术发展的宏伟蓝图，回顾人类在信息传递方式上的每一次飞跃。我们将一起追溯从模拟信号到数字信号的转变，探讨带宽限制和信号衰减等传统通信方式面临的挑战。正是在这样的背景下，光，以其独特的物理属性，为解决这些难题提供了令人振奋的答案。 接着，本书将深入浅出地剖析光信号的本质。我们将从光的波粒二象性谈起，重点关注光波的频率、波长、相位等关键特性，以及这些特性如何被用来编码和承载海量信息。读者将了解到，与电信号相比，光波的频率要高出数万倍，这意味着在同一时间内，光信号可以传输的信息量是电信号的指数级增长。 本书的一个重要篇章将聚焦于“光纤”这一核心载体。我们将探讨光纤的物理结构，特别是其核心（core）和包层（cladding）的巧妙设计，以及全内反射（Total Internal Reflection）这一关键物理原理如何确保光信号在光纤内部高效、低损耗地传播。我们还会介绍不同类型光纤的特点，如单模光纤（Single-mode Fiber）和多模光纤（Multi-mode Fiber），以及它们在不同应用场景下的优势和局限。这本书将用生动的比喻和图示，让读者清晰地理解光纤的“导光”机制，仿佛置身于一个微观的光之隧道中。 然而，光信号的产生、传输和接收，并非仅仅依靠光纤本身。本书将详细介绍构成光通信系统的关键组件。我们将探讨“光源”在其中的作用，了解各种激光器（Laser Diode）和发光二极管（LED）是如何将电信号转化为光信号的。读者将对不同光源的特性、发光原理以及它们在不同速率和距离下的适用性有一个全面的认识。 “探测器”（Photodetector）是光信号传输链条的另一端，它负责将传输而来的微弱光信号重新转化为可用的电信号。本书将介绍光电二极管（Photodiode）、雪崩光电二极管（APD）等常用探测器的种类、工作原理以及它们在灵敏度、响应速度和噪声抑制等方面的性能考量。理解这些组件，就如同理解了光信号的“眼睛”和“耳朵”。 除了光源和探测器，光信号在长距离传输过程中会发生衰减和失真。为了克服这些问题，“光放大器”（Optical Amplifier） 应运而生。本书将重点介绍掺铒光纤放大器（EDFA）等关键技术，阐述它们如何在线路上直接放大光信号，而无需进行复杂的电信号转换，从而大大简化了系统结构，提高了传输效率。这一技术的出现，是光通信能够实现超长距离传输的关键突破之一。 当然，再完美的技术也无法避免信号的干扰和累积误差。因此，“光电再生”（Optoelectronic Regeneration） 的概念也将被引入。虽然本书侧重于“光”的传输，但也会适时提及，在某些极端情况下，为了确保信息质量，仍需要将光信号转换为电信号进行处理和修复，然后再重新转化为光信号进行传输。本书将以一种引人入胜的方式，阐述这种“光-电-光”转换的必要性和应用场景，但强调的是“光”作为主要传输媒介的根本优势。 在探讨了基础的物理原理和关键组件之后，本书还将视野投向更广阔的应用领域。我们将审视光通信技术如何在互联网骨干网中扮演核心角色，支撑着全球数据的高速交换。从跨洋海底光缆到连接城市和地区的光纤网络，光信号如同看不见的血管，维系着全球信息的脉搏。 同时，本书将探讨光通信在移动通信中的重要性，例如，5G和未来6G网络对更高带宽和更低延迟的需求，将极大地依赖于光纤网络的支撑。我们将解析光纤如何延伸到基站，甚至连接到我们的家庭和办公场所，实现“光进万家”的愿景。 此外，本书还将触及光通信在卫星通信、数据中心、军事通信、医疗成像以及科学研究等前沿领域的应用。读者将了解到，光的速度和带宽不仅改变了我们日常的信息获取方式，更在推动着科学探索和技术创新的边界。 在内容编排上，本书力求做到循序渐进，由浅入深。我们会从最基础的光学概念入手，逐步引入更复杂的系统设计和技术原理。同时，本书将大量引用历史上的重要发现和里程碑事件，穿插引人入胜的科学家故事和技术革新的幕后细节，让读者在学习技术知识的同时，也能感受到科学探索的魅力和人类智慧的光辉。 本书的语言风格将力求通俗易懂，避免过多的专业术语堆砌，即使是非专业读者也能轻松理解。我们将运用大量的类比、图解和实际案例，将抽象的技术概念具象化，帮助读者建立直观的理解。例如，我们会用“信息高速公路”来比喻光纤网络，用“光之舞者”来形容在光纤中传播的光信号，让枯燥的技术知识变得生动有趣。 我们相信，通过阅读《光之脉动：信息传输的革命》，读者不仅能够理解光通信的基本原理和技术构成，更能深刻体会到这项技术对我们现代社会的重要性，以及它在未来信息发展中所扮演的不可或缺的角色。这本书将激发您对信息科学的兴趣，让您对我们习以为常的数字世界产生全新的认识。 本书并非一本旨在教授读者如何设计和制造光纤通信设备的技术手册，而是希望成为您理解和认识这项颠覆性技术的一扇窗口。它将帮助您洞察信息传输的“幕后英雄”，理解“光”如何在无声无息中，连接起你我，连接起整个世界，并且正在以前所未有的速度，塑造着我们的未来。 《光之脉动：信息传输的革命》是一次关于速度、关于连接、关于未来的深刻解读，邀您一同踏上这场以光为名的信息探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤通信概论》的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了深邃的蓝色调，搭配着抽象的光束线条，一下子就把人拉入了高科技的领域。我刚拿到手的时候，就被它厚实的质感和精良的印刷所吸引。内页的纸张质量也非常好，文字排版清晰，图表制作精美，阅读起来非常舒适，即便是长时间盯着看也不会感到眼睛疲劳。尤其值得称赞的是，书中对一些复杂的光学原理和传输机制的图示，简直是教科书级别的精准和美观。比如，它对“模场直径”和“色散补偿”的示意图，用不同深浅的颜色和精确的几何图形来展现，一下子就让原本晦涩难懂的概念变得直观起来。这绝对不是那种敷衍了事的教材，看得出作者和出版团队在细节上投入了巨大的心血，体现了一种对知识传播的尊重。光是这本书的“硬件”本身，就足以让人在书架上多看几眼，并且愿意反复翻阅，而不是束之高阁。

评分☆☆☆☆☆

如果说有什么地方可以让我从一个“挑剔用户”的角度提出一点点感受，那可能是在案例的丰富性上。尽管理论阐述无懈可击，但我非常期待书中能有更多贴近实际工程应用的“失败案例分析”或者“故障排除实录”。比如，在讲解某种特定的光缆敷设或连接工艺时，如果能附带一个真实的现场环境下的光功率衰减曲线异常图，并分析其背后的环境或操作原因，那将是锦上添花。目前的案例更侧重于理论模型验证，这固然严谨，但对于一线工程师而言，多一点“血淋淋”的实战经验分享，能让书中的知识更具落地性。总而言之，这本书是理解和掌握光纤通信技术的绝佳工具，我强烈推荐给所有希望系统学习该领域的人士。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验的流畅性，很大程度上取决于章节之间的过渡是否自然，而《光纤通信概论》在这方面做得近乎完美。我注意到，每一个新的技术章节，都会在开头部分巧妙地回顾前一章的关键结论，并引出下一章要解决的核心问题，形成了一种强大的阅读惯性。例如，在讨论完光纤放大器的原理后，作者自然而然地将话题引向了多通道技术（如WDM），清晰地阐述了为何需要更高的谱效率和更精密的波长管理。这种“问题导向”的章节安排，极大地增强了知识体系的内在联系，让人感觉不是在阅读孤立的知识点集合，而是在跟随一条清晰的、不断延伸的技术进化路线图前进。这对于构建完整的知识结构非常有帮助，可以有效避免“学了后面忘了前面”的情况。

评分☆☆☆☆☆

我从前对光纤通信的了解，基本停留在“网速快”这个非常表层的认知上，但这本书的叙述方式，彻底颠覆了我的固有印象。作者的笔触极其细腻且逻辑严谨，他没有急于抛出深奥的数学公式，而是循序渐进地从历史发展讲起，构建了一个完整的知识框架。阅读初期，我特别欣赏它对“光在介质中传输的物理基础”那一章的处理。他用了大量的类比和生动的实例，比如将光纤比作“光管道”，解释了全内反射的原理，这种接地气又不失科学严谨性的表达，让一个非专业背景的读者也能轻松抓住核心要点。书中对不同类型光纤（单模、多模、保偏光纤）的特性对比分析，做得尤为深入透彻，表格详尽，对比鲜明，让人一目了然。它不仅仅是在“告诉你”知识，更是在“教你如何思考”光纤系统中的各种权衡与取舍，这一点非常宝贵。

评分☆☆☆☆☆

这本书在技术深度和广度上达到了一个令人印象深刻的平衡。我特别关注了它在高速率、长距离传输技术上的论述，这部分内容才是真正体现其前沿性的地方。书中对相干光通信（Coherent Communication）的讲解，可以说是目前市面上少有的详尽和清晰的版本。作者没有停留在概念层面，而是深入剖析了数字信号处理（DSP）在相干接收机中的核心作用，例如如何通过复杂的算法来补偿信道引入的各种损伤。更让我惊喜的是，书中还加入了对硅光子（Silicon Photonics）技术融合的展望，这表明编者视野开阔，紧跟行业最新脉搏。对于那些希望从传统光通信领域向下一代光网络转型的工程师或研究人员来说，这些内容提供了非常坚实的理论基础和前瞻性的视角，绝非泛泛而谈的概述可以比拟。