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第一章 光纤通信基础及概述1

1.1 光的基础知识1

1.1.1 光的电磁理论1

1.1.2 光的干涉1

1.1.3 光的衍射2

1.1.4 光的偏振2

1.1.5 光的吸收、色散和散射5

1.1.6 光的量子性5

1.1.7 相关方程组介绍7

1.2 光纤通信的发展简况9

1.3 光纤通信系统的基本组成12

1.4 光纤通信的特点12

习题113

第二章 光纤和光缆14

2.1 光纤和光缆14

2.1.1 光纤14

2.1.2 光缆16

2.2 光纤的传输理论21

2.2.1 阶跃光纤导波理论21

2.2.2 渐变光纤传输理论30

2.2.3 单模光纤34

2.3 光纤的特性38

2.3.1 光纤的几何特性38

2.3.2 光纤的光学特性38

2.3.3 光纤的传输特性40

习题252

第三章 有源器件54

3.1 光源54

3.1.1 半导体光源的物理基础54

3.1.2 半导体发光二极管（LED）62

3.1.3 半导体激光器66

3.1.4 单纵模激光器76

3.2 光电检测器80

3.2.1 半导体光电检测器的工作原理81

3.2.2 光电检测器的主要特性88

3.3 光放大器93

3.3.1 光放大器的分类94

3.3.2 掺铒光纤放大器96

习题3109

第四章 光端机111

4.1 发射光端机及其驱动技术111

4.1.1 发射光端机的组成与性能要求111

4.1.2 光源的驱动电路112

4.2 光源的外调制126

4.2.1 电光调制127

4.2.2 声光调制130

4.2.3 磁光调制132

4.3 光接收机的基本组成134

4.3.1 前置放大器135

4.3.2 线性通道136

4.3.3 数据恢复电路140

4.3.4 集成光接收机141

4.4 光接收机的技术指标142

4.4.1 光接收机的噪声142

4.4.2 数字接收机的灵敏度148

4.4.3 动态范围和自动增益控制153

习题4154

第五章 无源器件155

5.1 光纤连接器155

5.1.1 基本结构156

5.1.2 重要技术指标158

5.2 光耦合器161

5.2.1 光耦合器的种类162

5.2.2 光耦合器的特性参数165

5.3 光波分复用器166

5.3.1 光波分复用器种类166

5.3.2 光波分复用器特性参数170

5.4 光开关171

5.4.1 光开关的分类及工作原理171

5.4.2 光开关特性参数173

5.5 光隔离器与光环行器175

5.5.1 光隔离器175

5.5.2 光环行器178

5.6 光纤光栅182

5.6.1 光纤光栅的工作原理182

5.6.2 光纤光栅的分类183

5.6.3 光纤光栅的应用184

5.7 光衰减器185

5.7.1 光衰减器的工作原理185

5.7.2 几种可变衰减器186

5.8 光偏振控制器191

5.8.1 光偏振控制器原理191

5.8.2 光偏振控制器特性参数192

5.9 光滤波器192

5.9.1 固定波长滤波器193

5.9.2 可调谐滤波器194

5.10 集成光学195

5.10.1 集成光学概述196

5.10.2 光波导的结构型式196

5.10.3 光波导所用的衬底材料198

5.10.4 集成光学的工艺技术199

习题5200

第六章 光纤通信系统与网络201

6.1 数字光纤通信系统201

6.1.1 系统的主要性能指标201

6.1.2 系统的设计207

6.1.3 光纤线路码型210

6.1.4 光中继器214

6.2 SDH光同步数字传送网215

6.2.1 SDH概述215

6.2.2 SDH的速率与帧结构218

6.2.3 SDH复用和映射过程221

6.2.4 网同步的概念224

6.2.5 SDH传送网225

6.2.6 SDH自愈网228

6.3 光纤接入网232

6.3.1 接入网的简述232

6.3.2 光接入网236

6.3.3 几种光纤接入网238

6.4 全光通信系统概述243

6.4.1 全光网的概念及特点243

6.4.2 全光网络的结构245

6.4.3 全光网的基本技术247

习题6255

第七章 其他光纤通信系统257

7.1 相干光纤通信系统257

7.1.1 相干检测原理257

7.1.2 调制与解调方式258

7.1.3 相干光接收机的性能指标262

7.1.4 相干光纤通信的关键技术265

7.2 光孤子通信系统267

7.2.1 光孤子形成机理268

7.2.2 光孤子通信系统269

7.2.3 光孤子通信展望272

7.3 多信道复用光纤通信系统272

7.3.1 光波分复用系统273

7.3.2 频分复用278

7.3.3 光时分复用279

7.3.4 光码分复用281

7.3.5 空分复用283

7.3.6 副载波复用283

习题7287

第八章 光纤通信技术实训288

8.1 光纤数值孔径（NA）性质与参数测量实验288

8.2 光纤焊接及损耗测量技术288

8.3 光时域反射计—光纤外特性参量及传输特性测量290

8.4 光信号发送和接收实验291

8.5 光纤通信无源光器件连接实验293

8.6 掺铒光纤放大器性能测试294

8.7 光纤图像传输及传输特性测量296

8.8 数字光纤通信系统信号眼图测试299

8.9 远距离双向光纤通信系统误码率对测实验301

8.10 光通信中的光交叉连接（OXC）模拟实验303

8.11 光通信系统的信号分插复用（OADM）模拟实验304

参考文献308