光纖通信(第四版)

《光纖通信(第四版)》

第1章 光纖通信概述1

1.1 光通信的發(fā)展動(dòng)力2

1.1.1 光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程2

1.1.2 光纖的優(yōu)點(diǎn)3

1.2 光頻譜帶4

1.2.1 電磁能量4

1.2.2 工作窗口和光頻帶5

1.3 分貝單位6

1.4 網(wǎng)絡(luò)信息速率8

1.4.1 電信信號(hào)復(fù)用8

1.4.2 sonet/ sdh 復(fù)用體系10

1.5 波分復(fù)用概念10

1.6 光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組件10

1.7 光纖通信標(biāo)準(zhǔn)13

1.8 仿真與建模工具14

1.8.1 仿真工具的特征14

1.8.2 圖形編程語言14

1.8.3 學(xué)生使用的程序舉例15

第2章 光纖:結(jié)構(gòu)、導(dǎo)波原理和制造19

.2.1 光的性質(zhì)19

2.1.1 線偏振20

2.1.2 橢圓偏振和圓偏振22

2.1.3 光的量子特性23

2.2 基本的光學(xué)定律和定義24

2.2.1 折射率24

2.2.2 反射和折射24

2.2.3 光的偏振分量26

2.2.4 偏振敏感材料27

2.3 光纖模式和結(jié)構(gòu)28

2.3.1 光纖分類28

2.3.2 光射線和模式30

2.3.3 階躍折射率光纖結(jié)構(gòu)31

2.3.4 射線光學(xué)描述31

2.3.5 介質(zhì)平板波導(dǎo)中的波動(dòng)描述33

2.4 圓波導(dǎo)的模式理論34

2.4.1 模式概述35

2.4.2 關(guān)鍵的模式概念的歸納36

2.4.3 麥克斯韋方程組38

2.4.4 波導(dǎo)方程式39

2.4.5 階躍折射率光纖中的波動(dòng)方程40

2.4.6 模式方程41

2.4.7 階躍折射率光纖中的模式42

2.4.8 線偏振模45

2.4.9 階躍折射率光纖中的光功率流48

2.5 單模光纖49

2.5.1 結(jié)構(gòu)49

2.5.2 模場(chǎng)直徑49

2.5.3 單模光纖中的傳播模50

2.6 梯度折射率光纖的結(jié)構(gòu)51

2.7 光纖材料53

2.7.1 玻璃光纖53

2.7.2 有源玻璃光纖54

2.7.3 塑料光纖54

2.8 光子晶體光纖54

2.8.1 折射率導(dǎo)引pcf55

2.8.2 光子帶隙pcf56

2.9 光纖制造56

2.9.1 外部汽相氧化法57

2.9.2 汽相軸向沉積法58

2.9.3 改進(jìn)的化學(xué)汽相沉積法58

2.9.4 等離子體激活化學(xué)汽相沉積法59

2.9.5 光子晶體光纖制造59

2.10 光纖的機(jī)械性能59

2.11 光纜63

2.11.1 光纜結(jié)構(gòu)63

2.11.2 室內(nèi)光纜65

2.11.3 室外光纜65

2.12 光纜鋪設(shè)方法66

2.12.1 直埋式鋪設(shè)66

2.12.2 光纜牽入管道68

2.12.3 光纜氣吹鋪設(shè)68

2.12.4 架空鋪設(shè)69

2.12.5 海底鋪設(shè)69

2.12.6 行業(yè)鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)70

第3章 衰減和色散79

3.1 衰減79

3.1.1 衰減單位79

3.1.2 吸收損耗80

3.1.3 散射損耗84

3.1.4 彎曲損耗85

3.1.5 芯包損耗87

3.2 光纖中的信號(hào)畸變88

3.2.1 色散概述88

3.2.2 模式時(shí)延90

3.2.3 色散起因91

3.2.4 群時(shí)延92

3.2.5 材料色散93

3.2.6 波導(dǎo)色散95

3.2.7 單模光纖中的色散95

3.2.8 偏振模色散97

3.3 單模光纖性能98

3.3.1 折射率分布98

3.3.2 截止波長(zhǎng)100

3.3.3 色散計(jì)算101

3.3.4 模場(chǎng)直徑103

3.3.5 彎曲損耗104

3.4 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)105

3.4.1 g.651.1建議106

3.4.2 g.652建議106

3.4.3 g.653建議107

3.4.4 g.654建議108

3.4.5 g.655建議108

3.4.6 g.656建議108

3.4.7 g.657建議108

3.5 特種光纖108

第4章 光源116

4.1 半導(dǎo)體物理學(xué)基礎(chǔ)116

4.1.1 能帶117

4.1.2 本征材料和非本征材料119

4.1.3 pn結(jié)120

4.1.4 直接帶隙和間接帶隙121

4.1.5 半導(dǎo)體器件的制造121

4.2 發(fā)光二極管(led)122

4.2.1 led的結(jié)構(gòu)122

4.2.2 光源材料124

4.2.3 量子效率和led的功率127

4.2.4 led 的調(diào)制130

4.3 半導(dǎo)體激光器131

4.3.1 半導(dǎo)體激光器的模式和閾值條件132

4.3.2 半導(dǎo)體激光器的速率方程137

4.3.3 外量子效率138

4.3.4 諧振頻率139

4.3.5 半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)和輻射場(chǎng)型分布140

4.3.6 單模激光器144

4.3.7 半導(dǎo)體激光器的調(diào)制146

4.3.8 激光器線寬147

4.3.9 外調(diào)制148

4.3.10 溫度特性149

4.4 線路編碼151

4.4.1 nrz和rz碼151

4.4.2 分組碼152

4.5 光源的線性特性152

4.6 可靠性考慮154

4.7 發(fā)射機(jī)封裝157

第5章 光功率發(fā)射和耦合165

5.1 光源至光纖的功率發(fā)射165

5.1.1 光源的輸出分布165

5.1.2 功率耦合計(jì)算166

5.1.3 發(fā)射功率與波長(zhǎng)的關(guān)系169

5.1.4 穩(wěn)態(tài)數(shù)值孔徑170

5.2 改善耦合的透鏡結(jié)構(gòu)170

5.2.1 非成像微球171

5.2.2 半導(dǎo)體激光器與光纖的耦合173

5.3 光纖與光纖的連接173

5.3.1 機(jī)械對(duì)準(zhǔn)誤差175

5.3.2 光纖相關(guān)損耗179

5.3.3 光纖端面制備180

5.4 led 與單模光纖的耦合181

5.5 光纖接頭182

5.5.1 連接方法183

5.5.2 單模光纖的連接184

5.6 光纖連接器184

5.6.1 連接器的類型185

5.6.2 單模光纖連接器188

5.6.3 連接器回波衰減188

第6章 光檢測(cè)器196

6.1 光電二極管的物理原理196

6.1.1 pin光電二極管196

6.1.2 雪崩光電二極管200

6.2 光檢測(cè)器噪聲202

6.2.1 噪聲源203

6.2.2 信噪比205

6.2.3 噪聲等效功率206

6.3 檢測(cè)器響應(yīng)時(shí)間207

6.3.1 耗盡層光電流207

6.3.2 響應(yīng)時(shí)間208

6.3.3 雙異質(zhì)結(jié)光電二極管210

6.4 雪崩倍增噪聲210

6.5 ingaas apd結(jié)構(gòu)212

6.6 溫度對(duì)雪崩增益的影響213

6.7 光檢測(cè)器比較214

第7章 光接收機(jī)219

7.1 接收機(jī)工作的基本原理219

7.1.1 數(shù)字信號(hào)傳輸220

7.1.2 誤碼源221

7.1.3 前置放大器223

7.2 數(shù)字接收機(jī)性能224

7.2.1 誤碼率224

7.2.2 接收機(jī)靈敏度228

7.2.3 量子極限229

7.3 眼圖230

7.3.1 眼圖的特征230

7.3.2 ber和q因子測(cè)量232

7.4 突發(fā)模式接收機(jī)233

7.5 模擬接收機(jī)235

第8章 數(shù)字鏈路241

8.1 點(diǎn)到點(diǎn)鏈路241

8.1.1 系統(tǒng)考慮242

8.1.2 鏈路功率預(yù)算243

8.1.3 展寬時(shí)間預(yù)算246

8.1.4 短波長(zhǎng)帶249

8.1.5 單模光纖鏈路的衰減限制距離250

8.2 功率代價(jià)251

8.2.1 色度色散代價(jià)251

8.2.2 偏振模色散代價(jià)253

8.2.3 消光比代價(jià)253

8.2.4 模式噪聲254

8.2.5 模分配噪聲256

8.2.6 啁啾257

8.2.7 反射噪聲258

8.3 差錯(cuò)控制260

8.3.1 誤碼檢測(cè)概念260

8.3.2 線性檢錯(cuò)碼261

8.3.3 多項(xiàng)式碼261

8.3.4 前向糾錯(cuò)263

8.4 相干檢測(cè)264

8.4.1 基本概念264

8.4.2 零差檢測(cè)266

8.4.3 外差檢測(cè)266

8.4.4 誤碼率比較266

8.5 差分4 相移鍵控(dqpsk)270

第9章 模擬鏈路278

9.1 模擬鏈路概述278

9.2 載噪比279

9.2.1 載波功率280

9.2.2 光檢測(cè)器和前置放大器的噪聲280

9.2.3 相對(duì)強(qiáng)度噪聲(rin)281

9.2.4 反射對(duì)rin 的影響282

9.2.5 極限條件283

9.3 多信道傳輸技術(shù)284

9.3.1 多信道幅度調(diào)制284

9.3.2 多信道頻率調(diào)制287

9.3.3 副載波復(fù)用289

9.4 光載射頻(rof)289

9.4.1 關(guān)鍵鏈路參數(shù)290

9.4.2 無雜散動(dòng)態(tài)范圍291

9.5 光纖鏈路射頻292

9.5.1 rof 網(wǎng)絡(luò)天線基站293

9.5.2 多模光纖鏈路射頻293

9.6 微波光子學(xué)294

第10章 wdm 概念和光器件300

10.1 wdm 概述300

10.1.1 wdm 的工作原理301

10.1.2 wdm 標(biāo)準(zhǔn)302

10.2 無源光耦合器303

10.2.1 2 * 2 光纖耦合器304

10.2.2 散射矩陣表示法307

10.2.3 2 * 2 波導(dǎo)耦合器309

10.2.4 星形耦合器311

10.2.5 馬赫曾德爾干涉復(fù)用器313

10.3 隔離器和環(huán)形器316

10.3.1 光隔離器316

10.3.2 光環(huán)形器317

10.4 光纖光柵濾波器318

10.4.1 光柵基礎(chǔ)318

10.4.2 光纖布拉格光柵318

10.4.3 fbg 的應(yīng)用320

10.5 介質(zhì)薄膜濾波器321

10.5.1 標(biāo)準(zhǔn)具理論322

10.5.2 tff 的應(yīng)用323

10.6 基于相位陣列的wdm 器件324

10.7 衍射光柵327

10.8 有源光器件328

10.8.1 mems 技術(shù)328

10.8.2 可變光衰減器329

10.8.3 可調(diào)諧光濾波器330

10.8.4 動(dòng)態(tài)增益均衡器331

10.8.5 光分插復(fù)用器332

10.8.6 偏振控制器332

10.8.7 色度色散補(bǔ)償器332

10.9 可調(diào)諧光源333

第11章 光放大器342

11.1 光放大器的基本應(yīng)用和分類342

11.1.1 一般應(yīng)用342

11.1.2 放大器的類型343

11.2 半導(dǎo)體光放大器345

11.2.1 外部泵浦345

11.2.2 放大器增益346

11.2.3 soa 的帶寬348

11.3 摻鉺光纖放大器349

11.3.1 放大機(jī)理349

11.3.2 edfa 的結(jié)構(gòu)351

11.3.3 edfa 的功率轉(zhuǎn)換效率及增益352

11.4 放大器噪聲355

11.5 光信噪比358

11.6 系統(tǒng)應(yīng)用359

11.6.1 功率放大器359

11.6.2 在線放大器360

11.6.3 前置放大器361

11.6.4 多信道放大362

11.6.5 在線放大器增益控制362

11.7 拉曼放大器364

11.8 寬帶光放大器366

第12章 非線性效應(yīng)374

12.1 非線性效應(yīng)概述374

12.2 有效長(zhǎng)度與有效面積375

12.3 受激拉曼散射376

12.4 受激布里淵散射377

12.5 自相位調(diào)制379

12.6 交叉相位調(diào)制380

12.7 四波混頻380

12.8 減小四波混頻382

12.9 波長(zhǎng)變換383

12.9.1 光門波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器383

12.9.2 波混頻波長(zhǎng)變換器384

12.10 孤子384

12.10.1 孤子脈沖385

12.10.2 孤子參數(shù)387

12.10.3 孤子寬度和間隔388

第13章 光網(wǎng)絡(luò)393

13.1 網(wǎng)絡(luò)概念393

13.1.1 網(wǎng)絡(luò)術(shù)語394

13.1.2 網(wǎng)絡(luò)分類394

13.1.3 網(wǎng)絡(luò)層次396

13.1.4 光層397

13.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?98

13.2.1 無源線形總線的性能399

13.2.2 星形結(jié)構(gòu)的性能403

13.3 sonet/ sdh404

13.3.1 傳輸格式和速率404

13.3.2 光接口405

13.3.3 sonet/ sdh 環(huán)407

13.3.4 sonet/ sdh 網(wǎng)絡(luò)409

13.4 高速光鏈路411

13.4.1 10 gbps 光鏈路411

13.4.2 40 gbps 光鏈路413

13.4.3 40 吉比特和100 吉比特以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)413

13.4.4 160 gbps otdm 鏈路413

13.5 光分插復(fù)用器415

13.5.1 oadm 的結(jié)構(gòu)415

13.5.2 可重構(gòu)oadm416

13.6 光交換420

13.6.1 光交叉連接420

13.6.2 波長(zhǎng)變換421

13.6.3 波長(zhǎng)路由424

13.6.4 光分組交換424

13.6.5 光突發(fā)交換425

13.7 wdm 網(wǎng)絡(luò)實(shí)例426

13.7.1 寬帶長(zhǎng)途wdm 網(wǎng)絡(luò)426

13.7.2 窄帶城域wdm 網(wǎng)絡(luò)428

13.8 無源光網(wǎng)絡(luò)429

13.8.1 基本的pon 架構(gòu)429

13.8.2 有源pon 模塊430

13.8.3 業(yè)務(wù)流量432

13.8.4 gpon 特性433

13.8.5 wdm pon 架構(gòu)435

13.9 dwdm 直接承載ip435

13.10 光以太網(wǎng)436

13.10.1 基本的光以太網(wǎng)方案437

13.10.2 epon/ ge鄄pon 架構(gòu)438

13.10.3 城域光以太網(wǎng)438

13.11 降低傳輸損傷439

13.11.1 色度色散補(bǔ)償光纖439

13.11.2 布拉格光柵色散補(bǔ)償器440

13.11.3 偏振模色散補(bǔ)償441

13.11.4 光放大器增益瞬變442

第14章 性能測(cè)量與監(jiān)控453

14.1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)454

14.2 基本測(cè)試設(shè)備455

14.2.1 測(cè)試用光源456

14.2.2 光譜分析儀456

14.2.3 多功能光測(cè)試儀457

14.2.4 光衰減器457

14.2.5 光傳送網(wǎng)(otn)測(cè)試儀457

14.2.6 可視故障指示儀458

14.3 光功率測(cè)量458

14.3.1 光功率的定義458

14.3.2 光功率計(jì)459

14.4 光纖特性參數(shù)459

14.4.1 折射近場(chǎng)法459

14.4.2 傳輸近場(chǎng)法460

14.4.3 損耗測(cè)量460

14.4.4 色散測(cè)量462

14.5 眼圖467

14.5.1 模板測(cè)試468

14.5.2 壓縮眼圖468

14.5.3 眼圖輪廓469

14.6 光時(shí)域反射儀(otdr)469

14.6.1 otdr 軌跡470

14.6.2 損耗測(cè)量471

14.6.3 otdr 盲區(qū)472

14.6.4 光纖故障定位472

14.6.5 光回波衰減473

14.7 光性能監(jiān)測(cè)473

14.7.1 管理構(gòu)架和功能474

14.7.2 光層管理475

14.7.3 opm 功能476

14.7.4 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)477

14.7.5 故障管理478

14.7.6 osnr 監(jiān)視478

14.8 光纖系統(tǒng)性能測(cè)量479

14.8.1 誤碼率測(cè)試479

14.8.2 光信噪比評(píng)估481

14.8.3 q 因子評(píng)估482

14.8.4 光調(diào)制幅度(oma)測(cè)量483

14.8.5 定時(shí)抖動(dòng)測(cè)量484

附錄a 國(guó)際單位制490

附錄b 常用數(shù)學(xué)關(guān)系式491

附錄c 貝塞爾函數(shù)494

附錄d 分貝497

附錄e 縮寫498

附錄f 拉丁文符號(hào)501

附錄g 希臘文符號(hào)503

原書名: Optical Fiber Communications, Fourth Edition

原出版社: McGraw-Hill

作者: (美)Gerd Keiser [作譯者介紹]

譯者: 蒲濤 徐俊華 蘇洋

叢書名: 國(guó)外電子與通信教材系列

出版社:電子工業(yè)出版社

ISBN:9787121161711

上架時(shí)間:2012-4-23

出版日期:2012 年5月

開本:16開

頁碼:502

版次:4-1

所屬分類: 通信 > 光通信與傳輸

《光纖通信(第四版)》

第1章 光纖通信概述1

1.1 光通信的發(fā)展動(dòng)力2

1.1.1 光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程2

1.1.2 光纖的優(yōu)點(diǎn)3

1.2 光頻譜帶4

1.2.1 電磁能量4

1.2.2 工作窗口和光頻帶5

1.3 分貝單位6

1.4 網(wǎng)絡(luò)信息速率8

1.4.1 電信信號(hào)復(fù)用8

1.4.2 sonet/ sdh 復(fù)用體系10

1.5 波分復(fù)用概念10

1.6 光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組件10

1.7 光纖通信標(biāo)準(zhǔn)13

1.8 仿真與建模工具14

1.8.1 仿真工具的特征14

1.8.2 圖形編程語言14

1.8.3 學(xué)生使用的程序舉例15

第2章 光纖:結(jié)構(gòu)、導(dǎo)波原理和制造19

.2.1 光的性質(zhì)19

2.1.1 線偏振20

2.1.2 橢圓偏振和圓偏振22

2.1.3 光的量子特性23

2.2 基本的光學(xué)定律和定義24

2.2.1 折射率24

2.2.2 反射和折射24

2.2.3 光的偏振分量26

2.2.4 偏振敏感材料27

2.3 光纖模式和結(jié)構(gòu)28

2.3.1 光纖分類28

2.3.2 光射線和模式30

2.3.3 階躍折射率光纖結(jié)構(gòu)31

2.3.4 射線光學(xué)描述31

2.3.5 介質(zhì)平板波導(dǎo)中的波動(dòng)描述33

2.4 圓波導(dǎo)的模式理論34

2.4.1 模式概述35

2.4.2 關(guān)鍵的模式概念的歸納36

2.4.3 麥克斯韋方程組38

2.4.4 波導(dǎo)方程式39

2.4.5 階躍折射率光纖中的波動(dòng)方程40

2.4.6 模式方程41

2.4.7 階躍折射率光纖中的模式42

2.4.8 線偏振模45

2.4.9 階躍折射率光纖中的光功率流48

2.5 單模光纖49

2.5.1 結(jié)構(gòu)49

2.5.2 模場(chǎng)直徑49

2.5.3 單模光纖中的傳播模50

2.6 梯度折射率光纖的結(jié)構(gòu)51

2.7 光纖材料53

2.7.1 玻璃光纖53

2.7.2 有源玻璃光纖54

2.7.3 塑料光纖54

2.8 光子晶體光纖54

2.8.1 折射率導(dǎo)引pcf55

2.8.2 光子帶隙pcf56

2.9 光纖制造56

2.9.1 外部汽相氧化法57

2.9.2 汽相軸向沉積法58

2.9.3 改進(jìn)的化學(xué)汽相沉積法58

2.9.4 等離子體激活化學(xué)汽相沉積法59

2.9.5 光子晶體光纖制造59

2.10 光纖的機(jī)械性能59

2.11 光纜63

2.11.1 光纜結(jié)構(gòu)63

2.11.2 室內(nèi)光纜65

2.11.3 室外光纜65

2.12 光纜鋪設(shè)方法66

2.12.1 直埋式鋪設(shè)66

2.12.2 光纜牽入管道68

2.12.3 光纜氣吹鋪設(shè)68

2.12.4 架空鋪設(shè)69

2.12.5 海底鋪設(shè)69

2.12.6 行業(yè)鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)70

第3章 衰減和色散79

3.1 衰減79

3.1.1 衰減單位79

3.1.2 吸收損耗80

3.1.3 散射損耗84

3.1.4 彎曲損耗85

3.1.5 芯包損耗87

3.2 光纖中的信號(hào)畸變88

3.2.1 色散概述88

3.2.2 模式時(shí)延90

3.2.3 色散起因91

3.2.4 群時(shí)延92

3.2.5 材料色散93

3.2.6 波導(dǎo)色散95

3.2.7 單模光纖中的色散95

3.2.8 偏振模色散97

3.3 單模光纖性能98

3.3.1 折射率分布98

3.3.2 截止波長(zhǎng)100

3.3.3 色散計(jì)算101

3.3.4 模場(chǎng)直徑103

3.3.5 彎曲損耗104

3.4 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)105

3.4.1 g.651.1建議106

3.4.2 g.652建議106

3.4.3 g.653建議107

3.4.4 g.654建議108

3.4.5 g.655建議108

3.4.6 g.656建議108

3.4.7 g.657建議108

3.5 特種光纖108

第4章 光源116

4.1 半導(dǎo)體物理學(xué)基礎(chǔ)116

4.1.1 能帶117

4.1.2 本征材料和非本征材料119

4.1.3 pn結(jié)120

4.1.4 直接帶隙和間接帶隙121

4.1.5 半導(dǎo)體器件的制造121

4.2 發(fā)光二極管(led)122

4.2.1 led的結(jié)構(gòu)122

4.2.2 光源材料124

4.2.3 量子效率和led的功率127

4.2.4 led 的調(diào)制130

4.3 半導(dǎo)體激光器131

4.3.1 半導(dǎo)體激光器的模式和閾值條件132

4.3.2 半導(dǎo)體激光器的速率方程137

4.3.3 外量子效率138

4.3.4 諧振頻率139

4.3.5 半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)和輻射場(chǎng)型分布140

4.3.6 單模激光器144

4.3.7 半導(dǎo)體激光器的調(diào)制146

4.3.8 激光器線寬147

4.3.9 外調(diào)制148

4.3.10 溫度特性149

4.4 線路編碼151

4.4.1 nrz和rz碼151

4.4.2 分組碼152

4.5 光源的線性特性152

4.6 可靠性考慮154

4.7 發(fā)射機(jī)封裝157

第5章 光功率發(fā)射和耦合165

5.1 光源至光纖的功率發(fā)射165

5.1.1 光源的輸出分布165

5.1.2 功率耦合計(jì)算166

5.1.3 發(fā)射功率與波長(zhǎng)的關(guān)系169

5.1.4 穩(wěn)態(tài)數(shù)值孔徑170

5.2 改善耦合的透鏡結(jié)構(gòu)170

5.2.1 非成像微球171

5.2.2 半導(dǎo)體激光器與光纖的耦合173

5.3 光纖與光纖的連接173

5.3.1 機(jī)械對(duì)準(zhǔn)誤差175

5.3.2 光纖相關(guān)損耗179

5.3.3 光纖端面制備180

5.4 led 與單模光纖的耦合181

5.5 光纖接頭182

5.5.1 連接方法183

5.5.2 單模光纖的連接184

5.6 光纖連接器184

5.6.1 連接器的類型185

5.6.2 單模光纖連接器188

5.6.3 連接器回波衰減188

第6章 光檢測(cè)器196

6.1 光電二極管的物理原理196

6.1.1 pin光電二極管196

6.1.2 雪崩光電二極管200

6.2 光檢測(cè)器噪聲202

6.2.1 噪聲源203

6.2.2 信噪比205

6.2.3 噪聲等效功率206

6.3 檢測(cè)器響應(yīng)時(shí)間207

6.3.1 耗盡層光電流207

6.3.2 響應(yīng)時(shí)間208

6.3.3 雙異質(zhì)結(jié)光電二極管210

6.4 雪崩倍增噪聲210

6.5 ingaas apd結(jié)構(gòu)212

6.6 溫度對(duì)雪崩增益的影響213

6.7 光檢測(cè)器比較214

第7章 光接收機(jī)219

7.1 接收機(jī)工作的基本原理219

7.1.1 數(shù)字信號(hào)傳輸220

7.1.2 誤碼源221

7.1.3 前置放大器223

7.2 數(shù)字接收機(jī)性能224

7.2.1 誤碼率224

7.2.2 接收機(jī)靈敏度228

7.2.3 量子極限229

7.3 眼圖230

7.3.1 眼圖的特征230

7.3.2 ber和q因子測(cè)量232

7.4 突發(fā)模式接收機(jī)233

7.5 模擬接收機(jī)235

第8章 數(shù)字鏈路241

8.1 點(diǎn)到點(diǎn)鏈路241

8.1.1 系統(tǒng)考慮242

8.1.2 鏈路功率預(yù)算243

8.1.3 展寬時(shí)間預(yù)算246

8.1.4 短波長(zhǎng)帶249

8.1.5 單模光纖鏈路的衰減限制距離250

8.2 功率代價(jià)251

8.2.1 色度色散代價(jià)251

8.2.2 偏振模色散代價(jià)253

8.2.3 消光比代價(jià)253

8.2.4 模式噪聲254

8.2.5 模分配噪聲256

8.2.6 啁啾257

8.2.7 反射噪聲258

8.3 差錯(cuò)控制260

8.3.1 誤碼檢測(cè)概念260

8.3.2 線性檢錯(cuò)碼261

8.3.3 多項(xiàng)式碼261

8.3.4 前向糾錯(cuò)263

8.4 相干檢測(cè)264

8.4.1 基本概念264

8.4.2 零差檢測(cè)266

8.4.3 外差檢測(cè)266

8.4.4 誤碼率比較266

8.5 差分4 相移鍵控(dqpsk)270

第9章 模擬鏈路278

9.1 模擬鏈路概述278

9.2 載噪比279

9.2.1 載波功率280

9.2.2 光檢測(cè)器和前置放大器的噪聲280

9.2.3 相對(duì)強(qiáng)度噪聲(rin)281

9.2.4 反射對(duì)rin 的影響282

9.2.5 極限條件283

9.3 多信道傳輸技術(shù)284

9.3.1 多信道幅度調(diào)制284

9.3.2 多信道頻率調(diào)制287

9.3.3 副載波復(fù)用289

9.4 光載射頻(rof)289

9.4.1 關(guān)鍵鏈路參數(shù)290

9.4.2 無雜散動(dòng)態(tài)范圍291

9.5 光纖鏈路射頻292

9.5.1 rof 網(wǎng)絡(luò)天線基站293

9.5.2 多模光纖鏈路射頻293

9.6 微波光子學(xué)294

第10章 wdm 概念和光器件300

10.1 wdm 概述300

10.1.1 wdm 的工作原理301

10.1.2 wdm 標(biāo)準(zhǔn)302

10.2 無源光耦合器303

10.2.1 2 * 2 光纖耦合器304

10.2.2 散射矩陣表示法307

10.2.3 2 * 2 波導(dǎo)耦合器309

10.2.4 星形耦合器311

10.2.5 馬赫曾德爾干涉復(fù)用器313

10.3 隔離器和環(huán)形器316

10.3.1 光隔離器316

10.3.2 光環(huán)形器317

10.4 光纖光柵濾波器318

10.4.1 光柵基礎(chǔ)318

10.4.2 光纖布拉格光柵318

10.4.3 fbg 的應(yīng)用320

10.5 介質(zhì)薄膜濾波器321

10.5.1 標(biāo)準(zhǔn)具理論322

10.5.2 tff 的應(yīng)用323

10.6 基于相位陣列的wdm 器件324

10.7 衍射光柵327

10.8 有源光器件328

10.8.1 mems 技術(shù)328

10.8.2 可變光衰減器329

10.8.3 可調(diào)諧光濾波器330

10.8.4 動(dòng)態(tài)增益均衡器331

10.8.5 光分插復(fù)用器332

10.8.6 偏振控制器332

10.8.7 色度色散補(bǔ)償器332

10.9 可調(diào)諧光源333

第11章 光放大器342

11.1 光放大器的基本應(yīng)用和分類342

11.1.1 一般應(yīng)用342

11.1.2 放大器的類型343

11.2 半導(dǎo)體光放大器345

11.2.1 外部泵浦345

11.2.2 放大器增益346

11.2.3 soa 的帶寬348

11.3 摻鉺光纖放大器349

11.3.1 放大機(jī)理349

11.3.2 edfa 的結(jié)構(gòu)351

11.3.3 edfa 的功率轉(zhuǎn)換效率及增益352

11.4 放大器噪聲355

11.5 光信噪比358

11.6 系統(tǒng)應(yīng)用359

11.6.1 功率放大器359

11.6.2 在線放大器360

11.6.3 前置放大器361

11.6.4 多信道放大362

11.6.5 在線放大器增益控制362

11.7 拉曼放大器364

11.8 寬帶光放大器366

第12章 非線性效應(yīng)374

12.1 非線性效應(yīng)概述374

12.2 有效長(zhǎng)度與有效面積375

12.3 受激拉曼散射376

12.4 受激布里淵散射377

12.5 自相位調(diào)制379

12.6 交叉相位調(diào)制380

12.7 四波混頻380

12.8 減小四波混頻382

12.9 波長(zhǎng)變換383

12.9.1 光門波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器383

12.9.2 波混頻波長(zhǎng)變換器384

12.10 孤子384

12.10.1 孤子脈沖385

12.10.2 孤子參數(shù)387

12.10.3 孤子寬度和間隔388

第13章 光網(wǎng)絡(luò)393

13.1 網(wǎng)絡(luò)概念393

13.1.1 網(wǎng)絡(luò)術(shù)語394

13.1.2 網(wǎng)絡(luò)分類394

13.1.3 網(wǎng)絡(luò)層次396

13.1.4 光層397

13.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?98

13.2.1 無源線形總線的性能399

13.2.2 星形結(jié)構(gòu)的性能403

13.3 sonet/ sdh404

13.3.1 傳輸格式和速率404

13.3.2 光接口405

13.3.3 sonet/ sdh 環(huán)407

13.3.4 sonet/ sdh 網(wǎng)絡(luò)409

13.4 高速光鏈路411

13.4.1 10 gbps 光鏈路411

13.4.2 40 gbps 光鏈路413

13.4.3 40 吉比特和100 吉比特以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)413

13.4.4 160 gbps otdm 鏈路413

13.5 光分插復(fù)用器415

13.5.1 oadm 的結(jié)構(gòu)415

13.5.2 可重構(gòu)oadm416

13.6 光交換420

13.6.1 光交叉連接420

13.6.2 波長(zhǎng)變換421

13.6.3 波長(zhǎng)路由424

13.6.4 光分組交換424

13.6.5 光突發(fā)交換425

13.7 wdm 網(wǎng)絡(luò)實(shí)例426

13.7.1 寬帶長(zhǎng)途wdm 網(wǎng)絡(luò)426

13.7.2 窄帶城域wdm 網(wǎng)絡(luò)428

13.8 無源光網(wǎng)絡(luò)429

13.8.1 基本的pon 架構(gòu)429

13.8.2 有源pon 模塊430

13.8.3 業(yè)務(wù)流量432

13.8.4 gpon 特性433

13.8.5 wdm pon 架構(gòu)435

13.9 dwdm 直接承載ip435

13.10 光以太網(wǎng)436

13.10.1 基本的光以太網(wǎng)方案437

13.10.2 epon/ ge鄄pon 架構(gòu)438

13.10.3 城域光以太網(wǎng)438

13.11 降低傳輸損傷439

13.11.1 色度色散補(bǔ)償光纖439

13.11.2 布拉格光柵色散補(bǔ)償器440

13.11.3 偏振模色散補(bǔ)償441

13.11.4 光放大器增益瞬變442

第14章 性能測(cè)量與監(jiān)控453

14.1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)454

14.2 基本測(cè)試設(shè)備455

14.2.1 測(cè)試用光源456

14.2.2 光譜分析儀456

14.2.3 多功能光測(cè)試儀457

14.2.4 光衰減器457

14.2.5 光傳送網(wǎng)(otn)測(cè)試儀457

14.2.6 可視故障指示儀458

14.3 光功率測(cè)量458

14.3.1 光功率的定義458

14.3.2 光功率計(jì)459

14.4 光纖特性參數(shù)459

14.4.1 折射近場(chǎng)法459

14.4.2 傳輸近場(chǎng)法460

14.4.3 損耗測(cè)量460

14.4.4 色散測(cè)量462

14.5 眼圖467

14.5.1 模板測(cè)試468

14.5.2 壓縮眼圖468

14.5.3 眼圖輪廓469

14.6 光時(shí)域反射儀(otdr)469

14.6.1 otdr 軌跡470

14.6.2 損耗測(cè)量471

14.6.3 otdr 盲區(qū)472

14.6.4 光纖故障定位472

14.6.5 光回波衰減473

14.7 光性能監(jiān)測(cè)473

14.7.1 管理構(gòu)架和功能474

14.7.2 光層管理475

14.7.3 opm 功能476

14.7.4 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)477

14.7.5 故障管理478

14.7.6 osnr 監(jiān)視478

14.8 光纖系統(tǒng)性能測(cè)量479

14.8.1 誤碼率測(cè)試479

14.8.2 光信噪比評(píng)估481

14.8.3 q 因子評(píng)估482

14.8.4 光調(diào)制幅度(oma)測(cè)量483

14.8.5 定時(shí)抖動(dòng)測(cè)量484

附錄a 國(guó)際單位制490

附錄b 常用數(shù)學(xué)關(guān)系式491

附錄c 貝塞爾函數(shù)494

附錄d 分貝497

附錄e 縮寫498

附錄f 拉丁文符號(hào)501

附錄g 希臘文符號(hào)503