高等學校電子信息類專業十二五規劃教材：光縴通信測量 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉娟，陸蓉，姚英 等 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光縴測量
• 電子信息
• 高等教育
• 教材
• 通信工程
• 光通信
• 測試技術
• 儀器儀錶
• 十二五規劃教材

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560629476

版次：1

商品編碼：11201639

包裝：平裝

叢書名： 高等學校電子信息類專業"十二五"規劃教材

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

用紙：膠版紙

頁數：304

正文語種：中文

內容簡介

　　《高等學校電子信息類專業十二五規劃教材：光縴通信測量》編著者劉娟等。
　　《高等學校電子信息類專業十二五規劃教材：光縴通信測量》包括緒論和7個章節的內容，第1章為光縴通信的基本測量方法；第2章為光縴特性的測量；第3章為光端機接口的測量；第4章為光傳輸係統的測量；第5章為光放大器和光無源器件的測量；第6章為SDH及其測試；第7章為光網絡及其測試。在測量方法中附加瞭對測量的儀器、儀錶的簡單介紹。
　　《高等學校電子信息類專業十二五規劃教材：光縴通信測量》既可作為高等院校通信工程、光電信息工程、光信息科學與技術和電子科技與技術等工科類專業的教材，亦可作為光電子、光縴通信和激光技術等方麵的工程技術人員和科研人員的參考書。

目錄

緒論
第1章 光縴通信的基本測量方法
1.1 光縴
1.1.1 光縴的組成
1.1.2 光縴的分類
1.2 光縴通信係統的基本組成
1.3 光縴測量係統的基本知識
1.3.1 光縴測量係統的基本組成
1.3.2 ITUT基準測試法與替代測試法
1.4 習題
第2章 光縴特性的測量
2.1 光縴光學特性的測量
2.1.1 摺射率分布的測量
2.1.2 單模光縴的模場直徑及其測量
2.1.3 單模光縴的截止波長及其測量
2.1.4 多模光縴的數值孔徑及其測量
2.2 光縴幾何參數的測量
2.2.1 幾何參數的定義
2.2.2 測量方法
2.3 光縴傳輸特性的測量
2.3.1 光縴的衰減特性及其測量
2.3.2 多模光縴的帶寬及其測量
2.3.3 單模光縴的波長色散及其測量
2.3.4 偏振模色散的測量
2.4 光縴機械性能和溫度性能的測量
2.4.1 光縴機械性能的測量
2.4.2 光縴溫度性能的測量
2.5 習題
第3章 光端機接口的測量
3.1 光端機光接口的測量
3.1.1 光發送機的測量
3.1.2 光通道的測量
3.1.3 光接收機的測量
3.2 光端機電接口的測量
3.2.1 基本指標
3.2.2 輸齣口的測量
3.2.3 輸入口的測量
3.3 習題
第4章 光傳輸係統的測量
4.1 數字傳輸模型
4.2 誤碼特性
4.2.1 誤碼的概念
4.2.2 誤碼的測量
4.2.3 誤塊的概念
4.3 抖動特性
4.3.1 抖動的概念
4.3.2 抖動的測量
4.4 漂移特性
4.4.1 漂移的概念
4.4.2 漂移的測量
4.5 傳輸係統的可靠性
4.5.1 可靠性的概念
4.5.2 不同係統的可靠性分析
4.5.3 可靠性的估算方法
4.6 習題
第5章 光放大器和光無源器件的測量
5.1 光放大器及其性能參數
5.1.1 光放大器的基本原理
5.1.2 光放大器的分類
5.1.3 摻稀土元素光放大器
5.1.4 光放大器的性能參數
5.2 EDFA的指標及摻稀土元素放大器的測量
5.2.1 光放大器的增益參數及其測量
5.2.2 光放大器的功率參數及其測量
5.2.3 光放大器的增益斜率及其測量
5.2.4 光放大器的噪聲參數及其測量
5.3 非綫性光學光放大器
5.3.1 拉曼光放大器（SRA）的工作原理
5.3.2 布裏淵光放大器（SBA）的工作原理
5.3.3 半導體光放大器（SOA）的工作原理
5.3.4 其他種類光放大器的測量
5.4 光無源器件的測量
5.4.1 光連接器的原理及其指標測量
5.4.2 光衰減器的原理及其指標測量
5.4.3 光耦閤器的原理及其指標測量
5.4.4 光波分復用器的原理及其指標測量
5.4.5 光隔離器和光環形器的原理及其指標測量
5.4.6 光功率計和穩定光源簡介
5.5 習題
第6章 SDH及其測試
6.1 SDH原理與測試概述
6.1.1 SDH的原理
6.1.2 SDH測試概述
6.2 傳送能力測試
6.2.1 虛容器的BER測試
6.2.2 映射測試
6.2.3 去映射測試
6.3 指針測試
6.3.1 定時偏移測試
6.3.2 支路輸齣抖動測試
6.4 嵌入開銷測試
6.4.1 告警測試
6.4.2 性能監視測試
6.4.3 協議測試
6.5 習題
第7章 光網絡及其測試
7.1 波分復用（WDM）係統及其測試
7.1.1 WDM係統的基本知識
7.1.2 WDM係統的指標及其測試
7.1.3 WDM係統測試儀錶介紹及注意事項
7.2 光傳輸網絡（OTN）及其測試
7.2.1 OTN的基本知識
7.2.2 OTN的指標及測試
7.3 EPON及其測試
7.3.1 EPON的基本知識
7.3.2 EPON的指標及測試
7.4 習題參考文獻

前言/序言

光縴通信測量：理論、技術與實踐 一、 引言 信息時代的飛速發展，使得通信技術成為支撐社會進步的基石。在眾多通信技術中，光縴通信以其高帶寬、低損耗、抗乾擾能力強等優勢，已成為現代通信網絡的核心。而要保證光縴通信係統的穩定、高效運行，精準的光縴通信測量技術至關重要。本書旨在係統闡述光縴通信測量所涉及的理論基礎、關鍵技術、常用儀器設備及其在實際工程中的應用，為電子信息類專業學生、光縴通信工程技術人員以及相關領域的研究者提供一份全麵而深入的參考。 二、 光縴通信測量的重要性與發展 光縴通信測量貫穿於光縴通信係統的設計、施工、運行、維護的各個環節。從光縴的製造、器件的性能檢測，到鏈路的損耗評估、故障診斷，再到網絡的性能監控，無處不體現測量的重要性。 設計階段： 準確的測量數據是網絡規劃和係統設計的依據，能夠有效避免資源浪費和性能瓶頸。 施工階段： 測量確保光縴的連接質量、器件的安裝精度，是保證通信鏈路正常工作的前提。 運行維護階段： 定期或不定期的測量能夠及時發現潛在問題，預防故障發生，快速定位並排除故障，最大限度地減少業務中斷時間。 技術演進： 隨著光縴通信係統嚮更高速率、更長距離、更密集的方嚮發展，對測量精度、測量範圍、測量自動化程度的要求也日益提高，推動瞭測量技術和儀器的不斷革新。 三、 光縴通信測量理論基礎 理解光縴通信測量，首先需要掌握其背後的物理原理和數學模型。 光縴的基本原理： 全內反射： 光縴通信的核心原理。詳細闡述光綫在縴芯和包層界麵的摺射與反射，以及全內反射的發生條件（臨界角、數值孔徑）。 模式： 單模光縴與多模光縴的區分，基模（LP01）在單模光縴中的傳輸特性，多模光縴的模式色散問題。 損耗： 吸收損耗： 材料本身的吸收，如紫外吸收、紅外吸收。 散射損耗： 瑞利散射是主要的損耗機製，與波長有很大關係。 彎麯損耗： 由宏彎（大麯率半徑）和微彎（小麯率半徑）引起，影響因素包括光縴結構、工作波長、彎麯半徑。 連接損耗： 光縴熔接、機械連接、連接器連接産生的損耗，主要由端麵不對齊（軸嚮、角度、間隙）、端麵粗糙度、摺射率不匹配等引起。 色散： 模式色散： 主要存在於多模光縴中，不同模式的光以不同速度傳播導緻信號展寬。 材料色散： 由光縴材料的摺射率隨波長變化引起，不同波長的光以不同速度傳播。 波導色散： 由光縴的波導結構導緻，光在縴芯和包層中傳播的有效摺射率不同。 總色散： 材料色散與波導色散的閤成。色散補償技術（如色散位移光縴、光柵補償器）的原理。 光信號的特性： 光功率： 絕對功率（dBm）與相對功率（dB）的計算與轉換。 光信號的動態範圍： 發射端光功率與接收端最小可檢測功率之差。 光信號的波長： 不同波長在光縴中傳輸的損耗和色散特性差異。 光信號的時域和頻域特性： 脈衝展寬、抖動等。 四、 光縴通信測量關鍵技術與儀器設備 為瞭準確地測量上述光縴通信係統的各項參數，需要掌握一係列成熟的測量技術和使用相應的專業儀器。 光縴損耗測量： 光功率計（Optical Power Meter, OPM）： 原理： 將光信號轉換為電信號，通過測量電信號的強度來反映光功率。 類型： 手持式、颱式、在綫監測式。 主要參數： 測量範圍、精度、分辨率、響應時間、波長響應。 使用方法： 校準、零點設置、連接標準光源。 光源（Light Source）： 類型： LED光源： 適用於多模光縴，輸齣功率較低，光譜較寬。 LD光源： 適用於單模光縴，輸齣功率較高，光譜較窄，波長穩定。 多波長光源： 可同時輸齣多個標準通信波長的光源（如1310nm, 1550nm）。 主要參數： 輸齣功率、光譜寬度、穩定性、波長。 光損耗測試儀（Optical Loss Test Set, OLTS）： 原理： 通常由穩定的光源和高精度的光功率計組成。 測量方法： 端到端測量法： 將光源直接連接到待測鏈路的一端，光功率計連接到另一端，直接測量鏈路的總損耗。 參考綫法（一端口法）： 測量一段已知損耗的參考光縴的損耗，然後測量待測鏈路的總損耗。 雙端口法： 分彆測量兩個方嚮的損耗，取平均值，可以消除光源和功率計的不匹配誤差。 測量對象： 光纜鏈路的總插入損耗，連接器、熔接點的損耗。 光時域反射計（Optical Time Domain Reflectometer, OTDR）： 原理： 嚮光縴注入一束脈衝光，通過測量光縴中由於不均勻性（如接頭、斷點、彎麯）産生的後嚮散射光和 Fresnel 反射光的時間延遲和幅度變化，來探測光縴的損耗、長度、連接損耗、反射損耗以及定位故障點。 測量麯綫（Trace）： 解釋OTDR麯綫上各個特徵點（如損耗事件、反射事件、斷點）的意義。 關鍵參數： 動態範圍、事件盲區、衰減盲區、脈衝寬度、測試距離、波長。 使用技巧： 選擇閤適的波長、脈衝寬度、平均次數；理解事件盲區和衰減盲區對測量的影響；準確判斷事件類型。 應用： 綫路質量檢測、故障定位、長度測量、接頭衰減評估。 光縴識彆儀（Fiber Identifier）： 原理： 利用光縴的非綫性效應（如光縴布裏淵散射）或直接檢測光信號，來識彆光縴上是否有光信號存在，以及判斷信號方嚮和大緻功率。 應用： 在網絡切換、故障排查時，避免誤斷通信中的光縴。 光縴熔接機（Fusion Splicer）： 原理： 利用電弧放電將兩段光縴的端麵熔接在一起，最大限度地減小熔接損耗。 關鍵技術： 精準對準、電弧能量控製、防風、防塵。 影響熔接損耗的因素： 光縴端麵質量、對準精度、芯/包層對準、電弧參數。 光縴端麵檢測與清潔： 顯微鏡（Fiber Scope）： 用於檢查光縴連接器端麵的劃痕、汙垢、裂紋等。 端麵清潔工具： 如專用清潔筆、清潔布、清潔液，確保端麵清潔度是降低連接損耗的關鍵。 光譜分析儀（Optical Spectrum Analyzer, OSA）： 原理： 分析光信號的光譜分布，測量各個波長的功率。 應用： 評估光源的光譜特性、監測波分復用（WDM）係統的各通道功率、檢測其他光源的乾擾。 色散測量儀： 原理： 測量光信號在光縴中傳播時産生的色散值。 類型： 頻域法、時域法。 應用： 評估光縴的色散性能，為高速率、長距離傳輸係統提供設計依據。 偏振相關損耗（PDL）測量儀： 原理： 測量光縴或器件的損耗隨偏振態變化的大小。 應用： 對偏振敏感的係統（如一些高級通信係統）進行性能評估。 五、 光縴通信測量在工程中的應用 將上述理論和儀器應用到實際工程中，可以解決光縴通信建設和維護中的各種問題。 新建光纜綫路的驗收： 使用OLTS和OTDR對新建光纜鏈路進行損耗、長度、連接點質量的全麵檢測，確保符閤設計要求。 檢測光縴的接頭損耗、反射損耗，評估施工質量。 日常運行維護： 定期使用OTDR對關鍵鏈路進行巡檢，建立基綫數據，及時發現潛在的性能劣化。 利用光功率計和光源對用戶綫路或端口進行單點損耗測量。 在網絡故障時，快速使用OTDR定位故障點，並提供準確的位置信息，指導搶修。 故障排查： 當用戶報告通信中斷或質量下降時，利用OTDR分析鏈路的損耗變化，判斷故障類型（如斷縴、高損耗接頭、設備故障）。 使用光縴識彆儀在設備機房查找正確的連接。 配閤光功率計和光源，逐段排查損耗超標環節。 設備性能測試： 測試光收發模塊的發射功率、接收靈敏度。 測試光開關、光分路器等無源器件的插入損耗和迴波損耗。 測試光放大器的增益、噪聲係數等。 網絡升級與擴容： 在考慮增加新的業務或提高速率時，測量現有光縴鏈路的損耗和色散，評估其是否滿足新要求，或需要進行改造。 六、 光縴通信測量中的挑戰與未來發展趨勢 盡管光縴通信測量技術已經相當成熟，但隨著通信技術的飛速發展，新的挑戰和發展方嚮也在不斷湧現。 更高速率、更長距離的挑戰： 對測量儀器動態範圍、精度、盲區提齣瞭更高要求。 需要更精細的色散和偏振管理測量。 自動化與智能化： 遠程自動化監測係統（如光縴傳感網絡），可以實時掌握網絡狀態。 利用大數據和人工智能技術，對測量數據進行智能分析，預測故障，優化維護策略。 微小損耗和微小反射的精確測量： 對於超低損耗的光縴和器件，需要更高靈敏度的測量儀器。 需要更先進的OTDR技術來分辨微小的連接損耗和反射。 新材料與新結構光縴的測量： 如空芯光縴、塑料光縴等，其測量方法和參數可能需要調整。 現場測試的便攜性與易用性： 開發更輕便、操作更簡便、集成度更高的測量儀器。 七、 結論 光縴通信測量是光縴通信係統建設和維護中不可或缺的關鍵環節。本書係統地介紹瞭光縴通信測量所涉及的理論基礎、關鍵技術、常用儀器設備及其在工程實踐中的應用。通過掌握這些知識，讀者能夠深刻理解光縴通信係統的性能評估、故障診斷與排除的方法，從而為保障高效、可靠的光縴通信網絡運行做齣貢獻。本書力求內容翔實、條理清晰，希望能成為電子信息類專業學生和相關從業人員的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度都令人印象深刻。它不僅僅局限於光縴通信係統本身的測量，還將測量技術與相關的通信原理、物理學知識緊密結閤。例如，在講解光功率計的校準時，作者不僅介紹瞭標準的校準流程，還追溯瞭其背後的國際計量標準和傳遞鏈，這使得讀者對測量結果的準確性有瞭更深層次的認識。書中對光縴損傷的檢測和定位部分，更是集成瞭多種先進技術，如低頻振動檢測、光縴傳感技術在故障診斷中的應用等，這些內容在一些入門級的教材中是很難見到的。而且，作者在處理一些復雜的光學現象時，例如非綫性效應對信號傳輸的影響以及如何通過測量來評估這些影響，都給齣瞭詳實的理論推導和實驗驗證。我尤其欣賞書中關於測量不確定度分析的部分，這對於培養嚴謹的科學研究和工程實踐態度非常重要。總而言之，這是一本能夠幫助讀者建立起紮實理論體係，並能觸類旁通的高階讀物。

評分☆☆☆☆☆

從實用性的角度來看，這本書無疑是一本寶藏。它將理論知識與實際工程應用緊密結閤，為讀者提供瞭一套完整的解決方案。書中關於光縴鏈路的安裝、調試和維護的章節，詳細介紹瞭各種常用的測試儀錶的使用方法，包括如何進行光縴衰減測試、迴波損耗測試、色散測試等，並且提供瞭大量的典型案例分析。我特彆喜歡書中關於“故障排除指南”的部分，針對實際工程中可能齣現的各種疑難雜癥，給齣瞭係統性的診斷思路和有效的解決策略，比如如何通過OTDR的跡綫分析來判斷光縴的接續、彎麯、端麵汙染等問題，以及如何根據測量數據來評估鏈路的整體性能。此外，書中還引入瞭一些新興的測量技術，如基於偏振光的測量方法、用於分布式傳感的測量技術等，這些內容為我們拓展視野、掌握前沿技術提供瞭重要參考。對於一綫工程師來說，這本書絕對是案頭必備的實用手冊。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本書，就被其紮實的理論基礎和嚴謹的邏輯結構所吸引。作者並沒有僅僅停留在對光縴通信測量技術的基本介紹，而是深入剖析瞭各種測量方法的原理、優缺點以及適用場景。例如，在討論光時域反射計（OTDR）時，不僅僅是羅列其功能，更詳細闡述瞭瑞利散射、菲涅爾反射等物理現象如何影響測量結果，以及如何通過調整脈衝寬度、波長等參數來優化測量精度，特彆是在長距離鏈路或復雜環境下，這些細節的處理對於工程師來說至關重要。書中對於不同類型光縴（單模、多模）在測量過程中的特性差異也進行瞭細緻的分析，這對於指導實際操作具有極強的指導意義。而且，作者在介紹各種測量儀器時，不僅給齣瞭技術參數，還穿插瞭實際應用中的一些“坑”，比如如何避免環境溫度變化對測量值的影響，如何正確連接光縴跳綫以減少損耗等，這些經驗之談，是僅憑說明書難以獲得的寶貴財富。整本書的語言風格比較專業，但邏輯清晰，對於有一定基礎的讀者來說，能夠很快理解並掌握核心內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計非常閤理，層次分明，逐步深入。從基礎的光學原理開始，到各類測量儀器的介紹，再到具體的測量方法和應用場景，每一個章節都緊密銜接，邏輯清晰。作者在講解復雜概念時，善於使用圖錶和實例來輔助說明，使得艱澀的知識變得易於理解。我尤其喜歡書中對於不同測量方法進行比較的章節，通過列舉優缺點和適用範圍，幫助讀者選擇最適閤的測量工具和技術。而且，書中對於一些關鍵的測量參數，如插入損耗、迴波損耗、色散等，都給齣瞭明確的定義和計算公式，並且詳細闡述瞭它們對通信係統性能的影響。在學習過程中，我發現這本書不僅適閤作為高校的教材，對於從事光通信行業的研究人員和工程師來說，也具有很高的參考價值。它提供瞭一個全麵的知識框架，能夠幫助讀者係統地掌握光縴通信測量領域的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一個亮點在於其對未來發展趨勢的關注。作者在介紹現有測量技術的同時，也展望瞭光縴通信測量技術未來的發展方嚮。例如，在討論高速率、大帶寬的光通信係統時，書中詳細闡述瞭相乾光通信中的復雜信號測量問題，以及如何利用先進的數字信號處理技術來解決這些難題。對於麵嚮未來的5G、6G網絡建設，書中也探討瞭光縴傳感器在網絡監測、環境感知等方麵的應用前景，以及相應的測量技術挑戰。我尤其欣賞書中對於“智能測量”和“自動化測試”的探討，這符閤當前工業界的發展趨勢，也為我們未來的工作指明瞭方嚮。書中還提及瞭一些前沿的研究課題，如量子通信中的測量技術，這雖然離實際應用還有一定距離，但能夠激發讀者的思考和研究興趣。總體而言，這本書不僅教授瞭“做什麼”，更引導讀者思考“為什麼”和“如何發展”。