高平均功率光纤激光相干合成 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘泽金等著 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118111866

商品编码：11645135204

出版时间：2016-11-01

《光纤通信系统中的信号优化与调制技术》 图书简介 《光纤通信系统中的信号优化与调制技术》深入探讨了现代光纤通信系统中至关重要的信号优化与调制策略。本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解，涵盖了从理论基础到实际应用的各个层面，特别关注如何最大限度地提升信号质量、传输效率以及系统容量，以满足日益增长的通信带宽需求。 本书的开篇，我们首先梳理了光纤通信系统的基本原理与发展脉络。从早期单模光纤的问世，到如今波分复用（WDM）技术的普及，通信速率的提升离不开对光信号特性的深刻理解和精准控制。本书将回顾这一历程，并重点介绍当前主流光纤通信系统的架构，包括其关键组件如激光器、调制器、光放大器、光探测器以及相关的电子器件。我们也将简要提及不同类型光纤（如单模光纤、多模光纤、特种光纤）的特性及其在不同应用场景下的优劣势。 在信号优化方面，本书着重分析了光信号在传输过程中面临的各种损伤，包括色散（色度色散和偏振模色散）、非线性效应（克尔效应、拉曼散射、受激布里渊散射等）、噪声（拍噪声、热噪声、散粒噪声）以及信道衰减。针对每一种损伤，本书都将详细阐述其产生机理、对信号质量的影响，并深入介绍现有的补偿和抑制技术。 在色散补偿方面，我们将详细介绍色散位移光纤（DSF）、色散补偿光纤（DCF）以及光栅色散补偿器的工作原理。同时，本书也将重点讲解电子色散补偿（EDC）技术，特别是基于数字信号处理（DSP）的自适应均衡算法，如维特比算法、信道均衡器（FEQ）等，它们在现代高速光通信系统中扮演着不可或缺的角色。 对于非线性效应的抑制，本书将介绍多种策略。例如，在功率管理方面，通过优化光功率和光纤链路设计来规避某些非线性效应的发生。在信号处理层面，我们将探讨非线性傅里叶变换（NFT）以及相关的逆散射算法（ISA）等先进技术，它们在理论上能够完美补偿某些非线性损伤，但其计算复杂度也将在书中进行讨论。此外，本书还将涉及光纤参数放大器（FOPA）在抑制非线性效应中的作用，以及如何通过优化泵浦功率和信号光功率来平衡增益和非线性损伤。 噪声是限制光信号传输质量的关键因素之一。本书将深入分析不同噪声源的特性，如激光器中的强度噪声和相位噪声，以及光放大器中引入的受激拉曼散射（ASE）噪声。在噪声抑制方面，我们将介绍前向纠错（FEC）编码技术，如里德-所罗门码（RS）、LDPC码、极性码等，以及它们如何通过冗余信息来检测和纠正传输过程中的错误。此外，我们还将探讨数字信号处理在噪声过滤和信号恢复中的应用，例如使用匹配滤波器和最优滤波器来最大化信噪比。 调制技术是实现高速率、高频谱效率传输的核心。本书将从传统的幅度和相位调制技术出发，逐步深入到先进的数字调制格式。我们将详细解析不同调制格式的原理、优缺点及其在不同应用场景下的适用性。 首先，我们将回顾幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）等基本调制方案，并分析其频谱效率和抗噪声能力。随后，我们将重点介绍正交幅度调制（QAM），包括四相相移键控（QPSK）、16-QAM、64-QAM，直至更高阶的QAM。本书将详细阐述QAM信号的星座图、能量效率、频谱特性以及在光通信系统中实现这些高阶调制的技术挑战，例如需要更高精度和更宽带宽的电子器件。 本书还将深入探讨相干光通信系统中的调制技术。相干接收利用本地振荡器的相干性来检测信号的幅度、相位甚至极化信息，从而极大地提高了接收灵敏度和频谱效率。我们将详细介绍相干检测的原理，包括同相/正交（I/Q）解调，并在此基础上深入探讨更复杂的调制格式，如相干偏振复用（PDM-QPSK）、PDM-16QAM、PDM-64QAM等。这些技术能够将数据速率提升至Tb/s级别。 除了标准的数字调制格式，本书还将介绍一些先进的调制技术，例如： 高级相干编码（ACC）： 探讨如何通过复杂的编码方案进一步提升数据率和纠错能力。 多电平幅度调制（PAM）： 特别是在短距离高速通信（如数据中心互连）中，PAM-4、PAM-8等技术因其简化了数字信号处理而受到青睐，本书将分析其在光模块中的应用。 脉冲形状调制（PSM）： 介绍如何通过改变脉冲的形状来编码信息，以及它在特定场景下的优势。 软件定义调制（SDM）： 探讨如何通过软件灵活配置和调整调制格式，以适应不同的网络需求和信道条件，实现动态优化。 在信号优化与调制技术结合的部分，本书将重点关注如何根据特定的信道损伤和系统约束来选择最优的调制格式和信号处理策略。例如，对于具有严重非线性效应的链路，可能需要选择低阶调制格式并结合先进的非线性补偿算法；而对于色散较大的链路，则需要强大的电子色散补偿能力。本书还将介绍基于机器学习和人工智能的信号优化方法，它们能够根据实时监测到的信道状态，自适应地调整调制格式、编码率和均衡参数，以实现最佳的系统性能。 此外，本书还关注了信号处理在相干光通信系统中的关键作用。我们将深入讨论数字信号处理器（DSP）的设计和实现，包括采样率、位宽、运算能力等关键指标。本书将详细介绍DSP中执行的主要功能，如定时恢复、载波相位恢复、频率偏移补偿、偏振解耦、色散补偿、非线性补偿以及最终的符号判决等。我们还将探讨不同DSP架构（如FPGA、ASOIC）的优缺点，以及它们在功耗、性能和成本方面的权衡。 本书的最后，我们将展望光纤通信系统信号优化与调制技术的未来发展趋势，包括向更高比特率、更高频谱效率、更低功耗、更智能化的方向演进。我们还将探讨面向6G通信以及未来光网络的新型调制格式和信号处理技术，例如利用人工智能和机器学习的端到端优化、新的编码方案以及可能出现的全新光信号编码方式。 《光纤通信系统中的信号优化与调制技术》适合于从事光通信系统设计、研发、测试的工程师，以及对光通信技术感兴趣的研究生和高年级本科生。通过阅读本书，读者将能够深刻理解光信号传输的复杂性，掌握先进的信号优化与调制技术，为设计和实现更高速、更可靠、更高效的光纤通信系统打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就相当引人注目，一种深邃的蓝色与银色的线条交织，仿佛在诉说着光与技术的融合。我虽然不是光学领域的专业人士，但对前沿科技一直抱有浓厚的兴趣。这本书的名字——“高平均功率光纤激光相干合成”，乍一听就给人一种技术壁垒很高、内容非常硬核的感觉。我常常在想，那些驱动着我们现代生活方方面面的精密仪器和先进工艺，背后究竟蕴含着怎样的科学原理？这本书的题目正是我好奇心的起点，它暗示着一种将多个激光源的力量聚合起来，以达到前所未有的高功率输出的可能，这在材料加工、科学研究乃至未来的许多颠覆性技术中，都可能扮演着至关重要的角色。我期待着书中能够用一种相对易于理解的方式，向我这样的门外汉揭示光纤激光相干合成的奥秘，让我领略到科学家们如何通过精妙的设计和严谨的计算，驾驭光的力量，创造出如此强大的工具。也许书中会提到一些关键性的技术突破，或者阐述一些核心的物理概念，这些都将是我学习和探索的新篇章。

评分☆☆☆☆☆

初见《高平均功率光纤激光相干合成》这本书，我脑海中立即浮现出科技巨头们在研发新一代激光武器或超精密加工设备的场景。书名本身就透露出一种尖端、前沿的气息，尤其“高平均功率”和“相干合成”这两个词，似乎预示着一种能量集聚的强大能力和高度精密的技术操控。我作为一个对物理学和工程学充满兴趣的读者，很想知道这本书会如何阐述“相干合成”的奥秘。这是否涉及到将多个独立的光源，通过某种手段使其在空间上发生干涉，并且能够精确地控制它们的相位，从而叠加出远超单个光源的总能量？我猜测书中会详细介绍实现这一目标的关键技术，比如各种光纤激光器的类型、耦合器设计、相位控制算法，以及如何克服实际工程中遇到的种种困难，例如热效应、振动干扰等等。我期待书中能够以一种深入浅出的方式，为我解析这项技术的原理，展示其在各个领域的潜在应用，并引发我对未来科技发展方向的思考。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，首先映入眼帘的是其严谨的学术风格。书名《高平均功率光纤激光相干合成》就如同一个精密仪器的说明书，暗示着其内容聚焦于某一特定技术领域。我个人对于光学技术，特别是激光技术，一直有着浓厚的兴趣，而“高平均功率”和“相干合成”这两个关键词，则勾勒出了一个令人兴奋的应用前景——将多个激光源的光束精准地叠加起来，从而获得远超单个激光器能力的强大能量。我猜测书中会深入探讨实现这一目标的各种理论模型和工程实践。例如，书中是否会详细介绍不同光纤激光器的设计原理，以及如何有效地将它们的光束耦合在一起？“相干合成”的难点又在哪里？是否涉及到复杂的相位锁定技术和干涉补偿机制？我非常期待书中能够为我揭示这些技术细节，让我理解这项技术是如何从理论走向实际应用的，又面临着哪些挑战和机遇，以及它将可能在哪些领域（如精密加工、遥感探测、甚至基础科学研究）带来革命性的影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名——《高平均功率光纤激光相干合成》，听起来就极具专业性，充满了技术的光泽。我不是光学领域的专家，但长期以来，我对于能够改变世界的技术都抱有极大的好奇心。光纤激光器本身已经是一种非常先进的工具，而“高平均功率”和“相干合成”的结合，则预示着一种能量的指数级增长和精密的控制。我常常想象，在实验室里，科学家们如何通过巧妙的手段，将数束甚至数十束光纤激光器发出的光，像士兵集结一样，整齐划一地叠加在一起，形成一道威力无穷的光束。这其中一定充满了挑战，比如如何保证每一束光的波长、相位都精确匹配，如何克服光束在传输过程中的畸变，以及如何有效地将能量传递出去而不产生过多的损耗。我期待这本书能为我打开一扇窗，让我能够一窥高平均功率光纤激光相干合成技术的内部世界，了解其背后的物理原理、工程挑战，以及它可能为科学研究和工业应用带来的突破性进展。

评分☆☆☆☆☆

这本《高平均功率光纤激光相干合成》给我的第一印象是，它似乎是一部面向专业研究人员的深度报告。书名本身就充满了技术术语，比如“平均功率”、“光纤激光”、“相干合成”，这些词汇对于非专业读者来说，可能需要花费一番精力去理解。我设想，书中大概会详细探讨各种实现高平均功率光纤激光相干合成的技术路径，例如不同类型的激光器、耦合技术、相位控制策略以及各种损耗的抑制方法。我尤其好奇书中会如何处理“相干合成”这一概念，这其中涉及到如何使多个激光束在空间和时间上保持高度一致性，从而叠加出更大的能量，这其中的技术难度和精密性一定非同寻常。我猜测书中会包含大量的公式推导、实验数据分析，以及对各种光束合成方法的优劣势进行深入剖析。这样的内容虽然挑战性十足，但也正是吸引我的地方，它代表着科学探索的最前沿，让我能够窥见技术突破的艰辛历程，以及工程师们如何用智慧解决一个个复杂的技术难题。