光纤通信原理（第2版）/21世纪高等学校规划教材·电子信息 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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袁国良 著

图书标签:

• 光纤通信
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• 通信原理
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• 高等教育
• 教材
• 21世纪
• 光通信
• 信息技术

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302263319

版次：2

商品编码：11007635

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 21世纪高等学校规划教材 电子信息

开本：16开

出版时间：2012-05-01

用纸：胶版纸

页数：295

字数：470000

正文语种：中文

编辑推荐

　　本书力求从基础知识出发，循序渐进、由浅入深，对光纤通信原理进行全面的介绍。
　　注重可读性和实用性，提供PPt课件，习题解答。
　　本书可以满足对高等学校信息与通信工程专业本科生和研究生的教学需要，也可供相关专业的学生学习，同时可供从事该领域工作的广大科研与工程技术人员参考。

内容简介

　　《21世纪高等学校规划教材·电子信息：光纤通信原理（第2版）》主要介绍光纤通信的原理及其发展；光纤通信的物理学基础；光纤的传输理论和特性；光源和光电检测器的结构与工作原理；光发射机和光接收机，光缆和光纤通信器件；光纤通信系统的构成、性能和设计；系统性能的提高，包括光放大和色散补偿技术、光波分复用技术、相干光通信、光孤子通信等；光纤通信的基本实验。
　　本书力求从基础知识出发，深入浅出、循序渐进，以方便读者阅读。本书可以作为高等学校本科生和研究生的教材，也可以作为从事光纤通信的科研人员、工程技术人员和其他相关人员的参考书。

目录

第1章 光纤通信概述
1.1 什么是光纤通信
1.2 光纤通信的发展历史
1.3 光纤通信的优点及其应用
1.4 光纤通信系统的组成
1.5 光纤通信的发展趋势
小结
习题

第2章 光的性质
2.1 光的反射、折射和全反射
2.2 光的电磁理论
2.3 光的干涉和衍射
2.4 光的偏振
2.5 光的吸收、色散和散射
2.6 光的量子性
2.7 激光
小结
习题

第3章 光纤
3.1 光纤概述
3.2 多模光纤的射线光学理论分析
3.3 阶跃型光纤的波动光学理论
3.4 阶跃型光纤标量模的可导与截止
3.5 光纤的损耗特性
3.6 光纤的色散特性
3.7 光纤的非线性效应
3.8 单模光纤
小结
习题

第4章 光源和光电检测器
4.1 半导体的能带理论
4.2 PN结的能带结构
4.3 光源的异质结结构
4.4 发光二极管
4.5 半导体激光器
4.6 LD的工作特性
4.7 光电检测器
4.8 PIN和APD的工作原理
4.9 光电检测器的工作特性
小结
习题

第5章 光端机
5.1 光源与光纤的耦合
5.2 光调制
5.3 光发射机
5.4 光接收机
5.5 光接收机的噪声分析
5.6 光接收机的误码率和接收灵敏度
5.7 光中继器
小结
习题

第6章 光缆和光纤通信器件
6.1 光纤的温度特性和机械特性
6.2 光缆的种类、材料及其结构
6.3 光纤通信器件及其性能参数
6.4 光纤的连接和光纤连接器
6.5 光纤分路与耦合器
6.6 光衰减器和光隔离器
6.7 光开关
小结
习题

第7章 光纤通信系统
7.1 数字光纤通信系统
7.2 同步数字体系
7.3 光纤通信的线路码型
7.4 光纤损耗和色散对系统的限制
7.5 光纤通信的性能指标
7.6 光纤通信系统设计
7.7 光纤通信工程概述
小结
习题

第8章 系统性能的提高
8.1 光放大器及其工作性能
8.2 掺铒光纤放大器
8.3 光纤喇曼放大器
8.4 色散补偿技术
8.5 多信道复用技术
8.6 光波分复用原理
8.7 光波分复用技术
8.8 光波分复用器
8.9 WDM设计中考虑的重要问题
8.10 相干光纤通信和光孤子通信
小结
习题

第9章 光网络
9.1 SDH光同步数字传送网
9.2 WDM光传送网
9.3 智能光网络
9.4 城域光网络
9.5 光纤接入网
小结
习题

第10章 光纤通信实验
10.1 光纤认识实验
10.2 光纤通信基础实验
10.3 光纤衰减系数测量
10.4 多模光纤带宽的测量
10.5 光纤无源器件特性
10.6 光发送实验
10.7 光接收实验
10.8 光波分复用实验
10.9 光纤通信仿真实验
小结
附录A SDH系统光接口标准
附录B 光纤通信常用英文缩写
参考文献

前言/序言

　　自从1966年高锟博士提出光纤通信的概念以来，光纤通信的发展远远超乎人们的想象，它以其独特的优点掀起通信领域的一次革命性的变革。目前，光纤通信已经遍及世界各地，成为现代通信网的主要支柱。光纤通信的发展势头方兴未艾，各种新兴的技术和新型光器件层出不穷，“掺铒光纤放大器(EDFA)+波分复用(WDM)+非零色散光纤(NZDSF)+光电集成(OEIC)”正成为国际上光纤通信的主要发展方向。
　　因此，许多高校纷纷开设光纤通信的有关课程，以满足社会的需求。光纤通信是一门综合性的学科，理论性较强、知识面较广。学生的知识结构和层次不尽相同，所以很多学生感到该课程很难掌握。本书力求从基础知识出发，循序渐进、由浅入深，对光纤通信原理进行全面的介绍。本书可以满足对高等学校信息与通信工程专业本科生和研究生的教学需要，也可供相关专业的学生学习，同时可供从事该领域工作的广大科研与工程技术人员参考。
　　本书的第1章、第4章～第9章由袁国良编写，第2章由郑学峰编写，第3章由郭玉彬编写。袁国良同时负责全书的统稿编著工作。
　　本书在编写过程中采纳了多届本科生、研究生和成人高等教育学员的意见和建议，得到了吉林大学领导和广大师生的支持和帮助，并得到了上海海事大学信息工程学院的大力协助，在此一起表示深深的感谢。由于作者水平有限，本书中难免会有一些错误或不足之处，敬请广大读者批评指正。
　　编者
　　2012年2月

《信息时代的光脉搏：光纤通信系统解析》 在信息爆炸的浪潮中，我们身处一个前所未有的互联时代。数据的传输速度、容量和可靠性，已成为衡量社会发展水平的关键指标。而在这场信息革命的背后，有一项核心技术扮演着至关重要的角色，它如同信息时代的动脉，承载着海量数据的奔涌流淌——那就是光纤通信。 本书旨在深入剖析现代光纤通信系统的核心原理与关键技术，为读者构建一个全面而系统的知识框架。我们将从最基础的光学物理概念出发，逐步深入到光纤的结构、特性及其信号传输机理。你将了解到不同类型光纤（如单模光纤、多模光纤）的独特之处，以及它们在不同应用场景下的优势与局限。 接着，我们将聚焦于光源技术，这是光纤通信的“心脏”。从早期的LED光源到如今广泛应用的激光器，本书将细致介绍半导体激光器（如DFB激光器、FP激光器）的工作原理、光谱特性、调制方式等，并探讨光探测器的多样性及其在接收端信号转换中的作用。 信号的产生与传输并非一帆风顺。在光纤中，信号会面临衰减、色散等挑战。本书将详细阐述这些影响信号质量的关键因素，并重点介绍各种先进的补偿技术。你将了解到如何通过铒掺杂光纤放大器（EDFA）来增强信号功率，如何利用色散补偿光纤（DCF）或光栅技术来抵消色散效应，从而实现长距离、高码率的信号传输。 现代光纤通信系统早已不是简单的点对点传输。本书将带你领略光网络的多样性与复杂性。从早期的点对点线路到如今复杂的波分复用（WDM）系统，你将深入理解如何通过在同一根光纤中传输多个不同波长的光信号来成倍提升传输容量。我们将详细介绍密集波分复用（DWDM）和粗波分复用（CWDM）的技术细节，以及与之相关的关键器件，如光分插复用器（OADM）、光栅滤波器等。 此外，本书还将探讨光纤通信系统中的信号处理与管理技术。从数字信号处理（DSP）在现代相干光通信中的应用，到网络管理和监控的重要性，都将得到详尽的阐述。你将了解到如何通过复杂的算法来处理和恢复失真信号，如何确保网络的稳定运行和故障的快速定位。 我们还会触及当前光纤通信领域的前沿发展动态，包括超高容量传输技术、相干光通信的进一步演进、以及光纤技术在5G、数据中心和未来物联网中的关键作用。 本书力求在理论深度与工程实践之间取得平衡，通过清晰的逻辑结构、丰富的图示和严谨的分析，帮助读者理解光纤通信这一复杂而迷人的技术领域。无论你是希望深入掌握光纤通信核心原理的在校学生，还是希望了解最新通信技术进展的行业从业者，本书都将为你提供宝贵的知识财富，助你在这个信息时代的光脉搏中，洞察未来的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，没有那些花哨的插图，一看就知道是那种扎扎实实做学问的教材。我拿到的是第二版，封面上“21世纪高等学校规划教材·电子信息”的字样，让我感觉挺有分量的，毕竟是国家层面的规划教材，质量应该是有保障的。我个人对光纤通信这个领域一直很感兴趣，虽然之前也看过一些相关的资料，但总觉得碎片化，不够系统。我希望这本教材能填补我在这方面的知识空白，让我能够对光纤通信的原理有更深入、更全面的理解。尤其是“原理”这两个字，让我期待它能深入浅出地讲解光波在光纤中传输的物理机制，比如全反射的条件，不同模式的传播方式，以及光纤的损耗机理等等。我希望它不仅仅是罗列公式和定义，更能通过清晰的图示和生动的比喻，帮助我这个初学者理解那些抽象的概念。对于“第2版”的更新，我也很期待，希望能包含一些最新的技术进展，比如对新型光纤材料、先进的复用技术（如WDM）以及相关的网络架构的介绍，这样才能跟上时代发展的步伐。总的来说，这本书给我的第一印象是专业、严谨，是一本值得深入研读的学术著作。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期望是它能帮助我理解光纤通信系统中的各种损耗和非线性效应，以及如何克服它们。我希望书中能够详细讲解光纤传输过程中产生的各种损耗，比如瑞利散射、吸收损耗，以及它们对信号传输距离和速率的影响。对于非线性效应，例如受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）、四波混频（FWM），我希望能够了解它们的产生机理、对信号的影响，以及相应的抑制方法。书中关于光信号的再生和整形技术也是我非常感兴趣的部分，如何通过这些技术来补偿损耗和失真，从而保证信号的质量，这是光通信系统设计的关键。我希望这本书能够提供一些关于光网络的拓扑结构、路由算法以及网络管理的内容，让我对整个光通信网络的运行机制有一个整体的认识。

评分☆☆☆☆☆

我期待这本书能够提供清晰、准确的数学模型和仿真方法，帮助我理解光纤通信的定量分析。虽然我喜欢概念性的讲解，但严谨的数学推导和仿真分析是理解复杂系统不可或缺的部分。我希望书中能够对光纤中的信号传播方程进行详细推导，并解释如何利用这些方程来分析信号的衰减、色散等特性。对于光通信系统的性能评估，我希望能够看到关于误码率（BER）、信噪比（SNR）、信干比（SIR）等关键指标的计算方法和分析。书中是否会提供一些基于MATLAB、Python或其他常用仿真工具的光通信系统仿真实例？这对我来说将非常有帮助，能够让我将理论知识与实践相结合，更好地理解和掌握光纤通信系统的设计和优化。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子信息技术有着浓厚兴趣的学生，我一直对光纤通信的未来发展方向感到好奇。我希望这本《光纤通信原理（第2版）》能够不仅教授我基础理论，还能引导我展望未来。书中关于下一代光通信技术的介绍，例如相干光通信、可见光通信、自由空间光通信等，我非常期待能有所了解。尤其是我对如何提高光纤的传输容量，以及如何实现更灵活、更智能的光网络充满兴趣。书中对光子集成技术、硅光子技术等前沿领域是否有涉及？这些技术将如何改变未来的光通信格局？我希望这本书能够给我一些启示，让我能够更好地理解当前的研究热点和未来的发展趋势，为我今后的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“第2版”标记让我非常关注其内容的更新程度。我希望这本书能够包含近些年光纤通信领域的重要进展，例如关于空分复用（SDM）技术，如何利用多芯光纤或少模光纤来提高传输容量。同时，对于超高速率传输（如100Gb/s、400Gb/s甚至更高）的调制格式和编码技术，我希望能有所了解。书中对新的光纤材料（如空心光纤、特种光纤）以及新型器件（如光子晶体光纤器件）是否有介绍？这些新技术的出现，无疑将推动光纤通信迈向新的高度。总的来说，我希望这本教材能够紧跟技术发展的步伐，为我提供最前沿的知识。

评分☆☆☆☆☆

我特别关注书中关于光信号的调制与解调部分。在现今高速通信的时代，高效的调制技术至关重要。我希望这本书能够详细介绍各种光信号调制方式，例如幅度调制、频率调制、相位调制，以及更高级的QPSK、16QAM等，并解释它们是如何提高数据传输速率和频谱利用率的。对于解调部分，我期望能看到关于相干接收、直接检测等方法的原理讲解，以及它们在不同应用场景下的优势和劣势。书中对光放大器的介绍也是我非常感兴趣的部分，EDFA（掺铒光纤放大器）是现代光通信网络的核心组成部分，我希望能深入了解它的工作原理，包括增益机制、噪声特性以及其在长距离传输中的作用。同时，如果能涉及到其他类型的光放大器，比如半导体光放大器（SOA），那就更好了。这本书如果能提供一些关于光纤链路预算的计算方法和实例，帮助我理解如何设计一个稳定可靠的光通信链路，那就非常有价值了。

评分☆☆☆☆☆

在阅读这本书之前，我对光纤通信的认知主要停留在“传输速度快”这个层面，对于其背后的技术细节了解甚少。我非常希望这本书能解答我的疑惑，例如，光信号在光纤中是如何实现的“快”？这背后涉及到哪些物理原理？它和传统的电信号传输有什么本质的区别？我对书中关于光电转换的原理部分尤为期待，希望能够清晰地理解光信号如何被转换成电信号，以及反过来电信号如何被转换成光信号。书中对各种光器件的介绍，比如光开关、光复用器/解复用器，能否详细介绍它们的原理、功能以及在光网络中的作用？我希望这本书不仅仅是知识的堆砌，更能引导我思考，让我明白这些技术是如何协同工作，共同构建起庞大的光通信网络。而且，一本好的教材应该能够激发读者的好奇心，让我主动去探索更深层次的问题。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于光纤传感技术和光纤传感网络的部分也抱有很大的期望。虽然这本书的标题是“光纤通信原理”，但我认为光纤传感技术与光纤通信技术在很多方面是相辅相成的，都涉及到光在光纤中的传播和利用。我希望书中能够介绍一些常见的光纤传感原理，例如干涉式传感、衍射式传感、散射式传感等，以及它们在温度、压力、应变等物理量测量中的应用。如果书中能提及一些光纤传感网络的设计和组网技术，以及它们在工业监测、环境监测、医疗健康等领域的应用案例，那将是一次非常宝贵的学习机会。

评分☆☆☆☆☆

这本书的目录结构给我一种循序渐进的感觉，从基础的光学原理讲起，逐步深入到光纤的结构、光信号的产生与检测，再到整个光通信系统的设计和优化。这种编排方式非常适合像我这样希望系统学习的读者。我很期待它能详细阐述光波在光纤中的传输特性，比如模态色散、材料色散、波导色散等，这些是理解光信号失真的关键。而且，我希望能看到关于不同类型光纤（单模光纤、多模光纤）的详细比较，包括它们的特性、应用场景以及优缺点。此外，书中关于光源（如激光器、LED）和探测器（如PIN二极管、APD）的介绍，我希望能够深入到它们的工作原理、性能参数以及选择依据。对于光信号的传输损耗，除了最基本的衰减，我还想了解光纤连接器、熔接点的损耗，以及它们对系统性能的影响。这本书如果能提供一些实际工程中的案例分析，或者模拟仿真平台的指导，那就更完美了，这样我不仅能学到理论，还能将其应用到实践中去。

评分☆☆☆☆☆

我对于书中关于光网络安全和可靠性的内容尤为期待。在日益复杂和互联互通的通信网络中，安全性和可靠性是至关重要的考量因素。我希望这本书能够介绍光通信网络中可能存在的安全威胁，例如数据窃听、信号干扰、网络攻击等，并探讨相应的防护措施。对于网络可靠性，我希望看到关于冗余设计、故障检测和恢复机制的介绍，以及如何通过这些手段来保证通信系统的稳定运行。如果书中能提及一些光网络的管理和维护策略，以及如何进行性能监控和故障诊断，那将大大提升这本书的实用价值。

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

8.7 光波分复用技术

评分☆☆☆☆☆

附录B 光纤通信常用英文缩写

评分☆☆☆☆☆

小结

评分☆☆☆☆☆

4.8 PIN和APD的工作原理

评分☆☆☆☆☆

10.8 光波分复用实验

评分☆☆☆☆☆

本书力求从基础知识出发，深入浅出、循序渐进，以方便读者阅读。本书可以作为高等学校本科生和研究生的教材，也可以作为从事光纤通信的科研人员、工程技术人员和其他相关人员的参考书。

评分☆☆☆☆☆

7.5 光纤通信的性能指标

评分☆☆☆☆☆

3.6 光纤的色散特性