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目录1

第1章 概述1

1.1 光通信系统向高速、超长距离演进2

1.2 高速、超长距离光传输系统面临的挑战5

1.2.1 光信噪比（OSNR）6

1.2.2 色散8

1.2.3 非线性效应10

1.3 高速、超长距离光传输系统的关键技术13

1.4 高速、超长距离光传输系统的典型解决方案19

1.5 高速、超长距离光传输系统的技术优势21

1.5.1 为什么要选择高速、超长距离传输系统21

1.5.2 高速、超长距离光传输系统的发展机遇24

1.5.3 高速、超长距离光传输系统的应用特点25

第2章 高速超长距离WDM系统规范和波分复用器新技术27

2.1 实现高速大容量的复用技术28

2.1.1 复用技术分类28

2.1.2 波分复用29

2.1.3 光时分复用30

2.1.4 光码分复用32

2.2 高速超长距离WDM系统波长频谱的划分33

2.3 高速超长距离WDM系统接口分类38

2.3.1 有线路光放大器系统的参考配置38

2.3.2 系统分类和应用代码39

2.4 高速超长距离WDM系统光接口参数的定义及要求40

2.4.1 应用在80/160通路WDM系统中的Sl…Sn和Rl…Rn接口41

2.4.2 80/160通路WDM系统主光通道参数42

2.5.1 波分复用器分类及特点44

2.5 高速超长距离传输的波分复用器新技术44

2.5.2 几种新型波分复用器45

2.5.3 高速超长距离WDM系统对波分复用器件的新要求48

第3章 新型光纤技术51

3.1 光纤技术的发展历程51

3.2 光纤新材料及其制造技术53

3.2.1 光纤新材料54

3.2.2 光纤预制棒的制备技术55

3.3 光纤性能对DWDM系统的影响及其优化58

3.3.1 色度色散58

3.3.2 偏振模色散60

3.3.3 色散斜率61

3.3.4 有效面积62

3.3.5 零色散波长63

3.4 构筑超大容量传输系统的新型光纤技术63

3.4.1 G.652型光纤及其最新发展63

3.4.2 G.653和G.654型光纤66

3.4.3 G.655型光纤及其最新发展67

3.4.4 大有效面积光纤72

3.4.5 低色散斜率光纤73

3.4.6 全波光纤77

3.4.7 最新的G.656光纤78

3.5 骨干传送网和城域传送网的光纤选择80

3.5.1 不同应用领域对光纤特性的不同要求80

3.5.2 骨干传送网光纤的选择81

3.5.3 城域传送网光纤的选择84

第4章 高速传输系统中的色散补偿技术88

4.1 色散限制系统88

4.2.1 色散补偿光纤90

4.2 线性色散补偿技术90

4.2.2 色散管理光纤94

4.2.3 啁啾光纤光栅97

4.2.4 啁啾的控制技术98

4.2.5 线性预啁啾技术99

4.2.6 色散支持传输（DST）法99

4.3 非线性色散补偿技术100

4.3.1 中间频谱反转技术100

4.3.3 非线性管理技术101

4.3.2 色散管理光孤子传输101

4.4 偏振模色散及其补偿技术102

4.4.1 PMD的基本概念103

4.4.2 表征PMD的参数103

4.4.3 PMD对光传输系统的影响105

4.4.4 偏振模色散的测量107

4.4.5 偏振模色散的补偿技术111

第5章 拉曼放大技术117

5.1 光放大器的发展117

5.2 拉曼放大器技术120

5.2.1 拉曼放大器的工作原理120

5.2.2 拉曼放大器的性能参数122

5.2.3 拉曼放大器的分类127

5.2.4 拉曼放大器的应用方式129

5.2.5 拉曼放大器的特点131

5.3 拉曼放大在高速传输系统中的应用135

5.4 拉曼放大对高速传输系统性能的影响142

5.4.1 光信噪比142

5.4.2 噪声指数144

5.4.3 性能质量Q因子144

5.4.4 拉曼放大与光纤非线性损耗的关系146

第6章 前向纠错与数字包封技术148

6.1 纠错码的定义及工作原理149

6.1.1 通信系统中的差错控制149

6.1.2 差错控制的编码类别149

6.1.3 常用的纠错编码151

6.2 前向纠错技术153

6.2.1 前向纠错码154

6.2.2 编码增益和净编码增益（NCG）156

6.2.3 FEC误码纠错能力158

6.2.4 FEC功能的验证方法160

6.2.5 FEC的技术优势161

6.3 前向纠错应用方式162

6.3.1 SDH系统中的带内FEC162

6.3.2 光传送网（OTN）中的带外FEC165

6.4 应用FEC对通信系统性能改善的分析170

6.4.1 带内FEC171

6.4.2 带外FEC172

6.4.3 带外FEC与带内FEC纠错性能比较173

6.5 超强FEC（Super-FEC）技术174

6.5.1 超强FEC的实现方案175

6.5.2 超强FEC的纠错性能和技术特点181

6.5.3 SFEC的产品示例182

6.6 TDM数字包封的FEC应用184

6.6.1 ONNI节点接口184

6.6.2 TDM数字包封器的信息结构184

6.6.3 ONNI信息结构185

6.6.4 光信道传送单元（OTU）186

6.6.5 OTU子帧FEC编码188

6.6.6 数字包封技术的硬件实现189

7.1 编码信号的调制技术191

第7章 超长距离传输系统中的编码调制技术191

7.2 调制码型技术194

7.2.1 非归零码NRZ194

7.2.2 归零码RZ196

7.2.3 啁啾归零码CRZ198

7.2.4 载波抑制归零码CSRZ200

7.3 高速通信系统中各码型的传输特性203

7.4 各种传输参数对不同码型系统的影响206

7.4.1 色散对不同码型系统的影响206

7.4.2 非线性效应对不同码型系统的影响209

7.4.3 偏振模色散对不同码型系统的影响211

第8章 高速光孤子传输技术215

8.1 光孤子及其传输原理215

8.1.1 光孤子的基本概念215

8.1.2 光孤子传输原理216

8.2 光孤子传输系统218

8.2.1 光孤子传输系统的组成218

8.2.2 光孤子传输系统存在的问题219

8.2.3 光孤子传输控制技术220

8.3 光孤子通信的特点和色散控制方案221

8.4.1 色散管理光孤子的基本概念222

8.4 色散管理光孤子传输技术222

8.4.2 色散管理光孤子理论225

8.4.3 色散管理光孤子的传输性能227

8.4.4 DSM的相关实验研究与讨论229

8.5 光孤子通信的研究现状与展望231

第9章 高速超长距离传输系统应用示例233

9.1 超长距离传输应用优势分析233

9.2.1 使用ALCATEL DWDM传输设备的系统设计237

9.2 济南—青岛—大连的跨海传输系统237

9.2.2 ALCATEL DWDM高速超长距离传输系统采用的特殊技术242

9.2.3 Alcatel带外FEC（OOB-FEC）243

9.3 西宁—格尔木—乌鲁木齐的超长距离传输系统247

9.3.1 使用华为公司DWDM传输设备的系统设计248

9.3.2 华为DWDM高速超长距离传输系统采用的特殊技术254

9.3.3 OptiX BWS 1600G的组网方式258

缩略语260

参考文献264