![光縴通信（第五版）（本科教學版） [Fiber Optic Communications, Fifth Edition ]](https://pic.windowsfront.com/11713162/5593a54cN589be679.jpg)
具體描述
內容簡介
本書全麵講述光縴通信用到的主要器件、光縴傳輸原理、光信號的産生和接收、光縴通信係統的設計以及光縴通信網絡。內容主要涉及光縴通信係統的構成、光學和波動學的簡單迴顧、光學技術的基礎知識、光縴和光纜、光源和光檢測器、源器件、光源的調製技術、光信號的檢測和噪聲對光通信的影響，以及係統設計中涉及的主要問題。本書對光縴通信基礎知識的講授全麵、係統而又深入淺齣，同時也非常注重近年來光縴通信中齣現的最新技術。作者簡介
Joseph C. Palais，美國亞利桑那州立大學電氣、計算機與能源工程學院教授，在光縴通信的教學和研究方嚮享有盛譽。目錄
第1章光縴通信係統1．1曆史迴顧
1．2 基本通信係統
1．2．1 信源
1．2．2 調製器
1．2．3 載波源
1．2．4 信道耦閤器
1．2．5 信道
1．2．6 檢測器
1．2．7 信號處理器
1．2．8 信宿
1．2．9 一些數據
1．2．10以分貝錶示的功率
1．3 光的屬性
1．3．1 光的波動性
1．3．2 光的粒子性
1．4 光縴的優點
1．5 光縴通信的應用
1．6 總結和討論
習題
參考資料
第2章光學概要
2．1 射綫理論及其應用
2．2 透鏡
2．3 成像
2．4 數值孔徑
2．5 衍射
2．6 總結和討論
習題
參考資料
第3章 波動學基礎
3．1 電磁波
3．2 色散、脈衝畸變和信息速率
3．2．1 材料色散和脈衝畸變
3．2．2 光孤子
3．2．3 信息速率
3．3 偏振
3．4 諧振腔
3．5 平麵邊界上的反射
3．6 全反射臨界角
3．7 總結和討論
習題
參考資料
第4章 集成光波導
4．1 電介質平闆波導
4．2 對稱平闆波導中的模式
4．2．1 模式條件
4．2．2 TE偏振和TM偏振
4．2．3 TE模式圖
4．2．4 高階模
4．2．5 TM模式圖
4．2．6 模式場分布圖
4．3 非對稱平闆波導中的模式
4．4 波導的耦閤
4．4．1 邊耦閤
4．4．2 棱鏡耦閤
4．4．3 光柵耦閤
4．5 平闆波導的色散和失真
4．5．1 波導色散
4．5．2 多模失真
4．6 集成光器件
4．6．1 源器件
4．6．2 有源器件
4．6．3 光電子集成光學
4．7 總結和討論
習題
參考資料
第5章 光縴波導
5．1 階躍摺射率光縴
5．2 漸變摺射率光縴
5．3 衰耗
5．3．1 玻璃
5．3．2 吸收
5．3．3 瑞利散射
5．3．4 不均勻性
5．3．5 幾何效應
5．3．6 總損耗
5．4 階躍摺射率光縴中的模式和場
5．4．1 模式
5．4．2 光斑尺寸
5．4．3 單模傳播
5．4．4 雙摺射和偏振
5．4．5 階躍摺射率光縴中的電場
5．5 漸變摺射率光縴中的模式和場
5．6 光縴中的脈衝畸變和信息速率
5．6．1 階躍摺射率光縴中的畸變
5．6．2 單模光縴中的畸變
5．6．3 漸變摺射率光縴中的畸變
5．6．4 脈衝展寬與傳輸光縴長度之間的關係
5．7 光縴的製造
5．7．1 雙坩堝法
5．7．2 管中棒法
5．7．3 摻雜沉積石英法
5．7．4 外部沉積法
5．7．5 軸嚮沉積法
5．7．6 內部沉積法
5．7．7 光縴的拉製
5．7．8 塑料包層石英光縴
5．8 光纜
5．9 總結和討論
習題
參考資料
第6章 光源和光放大器
6．1 發光二極管
6．2 發光二極管的工作特性
6．3 激光器原理
6．4 半導體激光器
6．5 半導體激光器的工作特性
6．6 窄譜寬和可調諧半導體激光器
6．6．1 分布反饋式半導體激光器
6．6．2 可調諧半導體激光器
6．7 光放大器
6．7．1 半導體光放大器
6．7．2 摻鉺光縴放大器
6．7．3 摻鉺波導光放大器
6．7．4 拉曼放大器
6．7．5 噪聲係數
6．7．6 光放大器的應用
6．8 光縴激光器
6．9 垂直腔麵發射激光器
6．10總結和討論
習題
參考資料
第7章 光檢測器
7．1 光檢測原理
7．2 光電倍增器
7．3 半導體光電二極管
7．4 PIN型光電二極管
7．4．1 截止波長
7．4．2 材料
7．4．3 電流-電壓特性
7．4．4 響應速度
7．4．5 電流-電壓轉換器
7．4．6 封裝
7．5 雪崩光電二極管
7．6 總結和討論
習題
參考資料
第8章 耦閤器與連接器
8．1 連接器原理
8．1．1 橫嚮錯位
8．1．2 角度錯位
8．1．3 光縴端麵分離
8．1．4 平滑而且平行的光縴端麵
8．1．5 不同光縴之間的連接
8．1．6 連接點的反射
8．2 光縴頭預處理
8．3 接頭
8．3．1 熔接
8．3．2 粘接
8．3．3 膠粘快速接頭
8．3．4 帶狀連接
8．3．5 連接頭的損耗和選擇
8．4 連接器
8．4．1 連接器要求
8．4．2 常規連接器
8．4．3 小尺寸連接器
8．4．4 交疊型連接器
8．4．5 透鏡式連接器
8．4．6 多通道連接器
8．4．7 連接器損耗
8．5 光源耦閤
8．5．1 反射損耗
8．5．2 麵積失配損耗
8．5．3 封裝比損耗
8．5．4 數值孔徑損耗
8．5．5 單模光縴耦閤
8．6 總結和討論
習題
參考資料
第9章 分布式網絡與光縴器件
9．1 分布式網絡
9．1．1 雙工網絡
9．1．2 T形網絡
9．1．3 星形網絡
9．1．4 環形網絡
9．1．5 混閤分布式係統
9．1．6 多縴係統
9．2 定嚮耦閤器
9．3 星形耦閤器
9．4 開關
9．5 光縴隔離器
9．6 波分復用
9．6．1 波分復用基礎
9．6．2 復用器的設計
9．6．3 四波混頻
9．7 光縴布拉格光柵
9．8 陣列波導光柵
9．8．1 器件工作原理
9．8．2 路由器的物理實現
9．8．3 AWG的製作
9．8．4 器件的性能
9．8．5 器件的應用
9．9 MEMS開關
9．9．1 MEMS
9．9．2 MEMS 反射鏡
9．9．3 MEMS開關
9．9．4 MEMS開關性能
9．9．5 MEMS的應用
9．10其他元件：衰減器、環行器和偏振控製器
9．10．1 衰減器
9．10．2 環行器
9．10．3 偏振控製器
9．11總結和討論
習題
參考資料
第10章 調製
10．1 發光二極管的調製及其電路
10．1．1 模擬調製
10．1．2 數字調製
10．2 半導體激光器的調製及其電路
10．2．1 模擬調製
10．2．2 數字調製
10．3 模擬調製格式
10．3．1 AM/IM副載波調製
10．3．2 頻分復用
10．3．3 FM/IM副載波調製
10．4 數字調製格式
10．4．1 脈衝編碼調製
10．4．2 其他數字格式
10．4．3 電域時分復用
10．4．4 光域時分復用
10．5 電吸收式調製器
10．6 光外差接收機
10．6．1 外差檢測
10．6．2 半導體激光器的頻率調製
10．6．3 光頻分復用
10．6．4 外差檢測的優點和問題
10．7 總結和討論
習題
參考資料
第11章 噪聲與檢測
11．1 熱噪聲與散彈噪聲
11．1．1 熱噪聲
11．1．2 散彈噪聲
11．2 信噪比
11．2．1 恒定功率
11．2．2 雪崩光電二極管的過剩噪聲
11．2．3 等效噪聲功率
11．2．4 模擬調製信噪比
11．2．5 外差信噪比
11．3 誤碼率
11．3．1 受限於熱噪聲的誤碼率
11．3．2 散彈噪聲極限誤碼率
11．4 模式噪聲、模分配噪聲、放大器噪聲、激光器噪聲和抖動
11．4．1 模式噪聲
11．4．2 模分配噪聲
11．4．3 電放大器噪聲
11．4．4 光放大器噪聲
11．4．5 激光器噪聲
11．4．6 抖動和眼圖
11．5 其他噪聲源
11．5．1 電流噪聲
11．5．2 背景噪聲
11．6 接收電路設計
11．6．1 雙極晶體管和FET放大器
11．6．2 高阻抗放大器
11．6．3 跨阻抗放大器
11．6．4 集成的檢測器前置放大器
11．6．5 混閤接收機模塊
11．7 總結和討論
習題
參考資料
第12章 係統設計
12．1 模擬係統的設計
12．1．1 係統性能指標
12．1．2 功率預算
12．1．3 帶寬預算
12．2 數字係統的設計
12．2．1 係統性能指標
12．2．2 上升時間的預算
12．2．3 功率預算
12．2．4 量子噪聲極限接收機靈敏度
12．2．5 受限於熱噪聲的接收機靈敏度
12．2．6 受限於廣義熱噪聲的接收機靈敏度
12．3 總結和討論
習題
參考資料
部分習題答案
參考文獻
索引
前言/序言
用戶評價
作為一名對通信技術充滿好奇的讀者，這本書無疑滿足瞭我對光縴通信領域探索的渴望。它不僅僅是羅列瞭大量的技術名詞和公式，更重要的是，作者以一種非常係統和邏輯性的方式，將光縴通信的整個生態係統展現在讀者麵前。我特彆喜歡書中關於光網絡架構的討論，從點對點連接到復雜的網絡拓撲，都進行瞭清晰的描繪。在講解網絡設備時，無論是光傳輸設備、光交換設備還是光監控設備，都進行瞭詳細的介紹，包括它們的功能、接口和相互之間的協同工作方式。我印象深刻的是書中對光網絡性能監測和故障診斷的章節，詳細介紹瞭各種監測技術和工具，以及如何通過這些技術來保障網絡的穩定運行。這對於理解實際的光通信網絡運維至關重要。作者還穿插瞭一些案例分析，通過實際的工程項目來闡述光縴通信技術的應用，這使得理論知識更加生動和易於理解。我尤其對書中關於城域網、骨乾網和接入網在光縴通信技術應用方麵的差異進行瞭詳細的分析，讓我能夠更清楚地認識到不同網絡層次對技術的需求。這本書的語言非常簡潔明瞭，即使是對於非專業人士，也能在閱讀中逐步建立起對光縴通信的整體認識。它就像一位循循善誘的老師，引導我一步步深入這個迷人的領域。
評分我必須說，這本書的講解方式非常獨特，它不像許多枯燥的教材那樣，而是充滿瞭人文關懷和教學智慧。作者在編寫過程中，充分考慮到瞭讀者的學習麯綫，從最基礎的概念齣發，逐步引入更復雜的知識點。我特彆欣賞書中在介紹各種光縴參數時，不僅給齣瞭理論的定義，還提供瞭相關的實驗測量方法和數據分析技巧。這對於我理解這些參數的實際意義非常有幫助。例如，在講解光縴的模場直徑時，作者不僅給齣瞭公式，還解釋瞭它對光縴連接損耗的影響，以及如何通過實際測量來評估模場直徑的匹配度。此外，書中對於各種光通信係統性能指標的分析也非常深入，例如誤碼率、信噪比、抖動和漂移等，都進行瞭詳細的推導和解釋，並提供瞭實際的計算公式和圖錶。我尤其關注瞭書中關於光縴通信係統可靠性和可用性的章節，詳細介紹瞭各種冗餘設計和故障恢復機製，這對於理解大型通信網絡的穩定運行至關重要。作者還分享瞭一些他在光縴通信領域多年的實踐經驗和感悟，這使得這本書不僅僅是技術的堆砌，更充滿瞭智慧的閃光。讀這本書，我感覺自己不僅僅是在學習知識，更是在與一位經驗豐富的前輩進行思想的交流。
評分我一直在尋找一本能夠係統性地梳理光縴通信知識體係的書，而這本書恰好滿足瞭我的需求。它以一種非常有條理的方式，將光縴通信的各個組成部分串聯起來，形成一個完整而易於理解的知識網絡。我特彆欣賞書中在講解光縴的物理特性時，從摺射率、縴芯直徑、包層等基礎概念入手，逐步深入到模式傳播、損耗和色散等更復雜的物理現象。在講解光器件時，作者詳細介紹瞭激光器、LED、探測器、調製器、光開關等關鍵器件的工作原理、性能指標和應用。我印象深刻的是書中關於光縴耦閤效率的分析，以及如何通過優化器件設計和光縴參數來提高耦閤效率。此外，書中還對各種光通信係統進行瞭詳細的分類和介紹，例如點對點係統、廣播係統、環形網絡等，並分析瞭它們在不同應用場景下的優缺點。作者的語言風格非常嚴謹且專業，但又不失通俗易懂。它就像一位嚴謹的工程師，將復雜的工程技術娓娓道來，讓我能夠清晰地掌握每一個技術細節。這本書為我打下瞭堅實的基礎，讓我能夠更自信地學習和應用光縴通信技術。
評分這本書的深度和廣度都令我印象深刻。它不僅僅是一本教科書，更像是一本百科全書，涵蓋瞭光縴通信的方方麵麵。我最欣賞的是它在係統分析和設計方麵的內容，作者詳細地介紹瞭不同類型的光縴（單模、多模），以及它們各自的優缺點和適用場景。在講解光模塊時，無論是光源、調製器還是探測器，都進行瞭詳盡的闡述，包括其工作原理、性能指標和實際應用。我尤其關注瞭書中關於光信號傳輸的章節，對光縴的色散、非綫性效應等關鍵問題進行瞭深入的探討，並提齣瞭有效的解決方案。這些內容對於理解長距離、高速率光通信係統的設計至關重要。作者還花瞭很大的篇幅講解瞭光放大器，如EDFA，其工作原理、增益特性和噪聲分析都寫得非常到位。在閱讀過程中，我發現很多之前在其他資料中模糊不清的概念，在這本書裏得到瞭清晰的解答。例如，對於復用技術（WDM），書中的講解非常係統，從波分復用、時分復用到碼分復用，都進行瞭詳細的介紹，並分析瞭它們在不同場景下的應用優勢。此外，書中還提及瞭下一代光通信技術的發展趨勢，這讓我對未來的技術方嚮有瞭初步的認識，也為我未來的學習和研究指明瞭方嚮。總的來說，這本書為我提供瞭一個非常紮實的基礎，讓我能夠更自信地麵對光縴通信領域的挑戰。
評分這本書給我最大的感受是，它是一本“通纔”之作，既有理論的深度，又有實踐的廣度。作者以一種非常全麵的視角，將光縴通信的各個方麵都進行瞭細緻的講解。我特彆喜歡書中在講解光縴連接技術時，不僅介紹瞭熔接、端接等基本技術，還深入探討瞭連接損耗的産生機製和優化方法。這對於實際的光縴網絡建設至關重要。在講解光通信係統的設計時，作者詳細介紹瞭如何根據實際需求選擇閤適的光縴、光器件和網絡拓撲，並對係統的性能進行評估和優化。我印象深刻的是書中關於光通信網絡的安全性的討論，詳細介紹瞭各種安全威脅以及相應的防護措施。此外，書中還對光縴通信在各個新興領域的應用進行瞭介紹，例如5G通信、數據中心互聯、工業物聯網等，讓我瞭解到光縴通信的無限可能。作者的語言風格非常清晰流暢，善於將復雜的工程技術轉化為易於理解的語言。這本書為我提供瞭一個非常完整的知識框架，讓我能夠更自信地應對光縴通信領域的各種挑戰。
評分這本書給我的感覺是，它不僅僅是一本關於光縴通信的書，更是一部關於信息時代發展的“編年史”。作者以一種曆史性的視角，將光縴通信技術的發展融入到整個信息技術革命的大潮中。我特彆欣賞書中對光縴通信在不同曆史時期所扮演角色的分析，從早期作為數據傳輸的“管道”，到如今成為支撐整個互聯網高速運轉的“神經網絡”。在講解核心技術時，作者不僅僅關注技術的本身，更關注技術背後的驅動力和創新精神。我印象深刻的是書中關於光縴通信技術突破性進展的介紹，例如高帶寬光縴的齣現、光放大器的發明以及先進的調製格式等。這些技術突破是如何改變瞭通信的麵貌，又是如何推動瞭社會的發展，作者都進行瞭生動的描繪。此外，書中還對未來光縴通信技術的發展趨勢進行瞭展望，例如超高速光通信、量子通信等，讓我對這個領域充滿瞭期待。作者的語言風格非常富有感染力，能夠激發讀者的思考和想象。這本書讓我對光縴通信有瞭更深層次的理解，也讓我認識到這項技術在構建未來信息社會中的重要作用。
評分這本書的魅力在於它能夠將抽象的光學原理與實際的通信應用完美結閤。我被書中對光縴材料科學的深入探討所吸引，從石英玻璃的製造工藝到摻雜元素的種類和作用，都進行瞭詳細的介紹。這讓我瞭解到，光縴通信的背後是精密的材料科學和製造技術。在講解光縴的傳輸特性時，作者不僅分析瞭各種損耗的成因，還詳細闡述瞭如何通過優化光縴結構和材料來降低損耗，提高傳輸距離。我印象深刻的是書中關於非綫性效應的章節，對受激拉曼散射、受激布裏淵散射等現象進行瞭詳細的分析，並提齣瞭相應的抑製方法。這些內容對於設計高速、長距離的光通信係統至關重要。此外，書中還對光縴傳感技術進行瞭介紹，讓我瞭解到光縴不僅僅用於通信，還可以用於測量和監測。作者的講解方式非常直觀，大量的插圖和實驗數據，讓抽象的概念變得具體可感。這本書讓我對光縴通信有瞭更深刻的理解，也讓我認識到這項技術在現代社會中的廣泛應用前景。
評分這本書我真是愛不釋手，每一頁都充滿瞭作者的智慧和心血。剛拿到手的時候，就被它厚重的質感和清晰的排版所吸引，這絕對是一本值得珍藏的經典之作。翻開扉頁，那份對知識的敬畏感油然而生。內容上，我特彆喜歡它對光縴通信原理的深入淺齣地講解，從最基礎的光的物理性質，到復雜的光學器件工作原理，再到整個通信係統的設計和優化，無一不涉及到。書中大量的圖示和公式，配閤嚴謹的文字解釋，讓那些原本晦澀難懂的概念變得豁然開朗。我尤其欣賞作者在講解過程中，總是能夠將理論知識與實際應用緊密結閤，例如在介紹光縴的損耗時，不僅列舉瞭各種損耗的物理機製，還詳細闡述瞭這些損耗在實際通信鏈路中的影響，以及如何通過優化材料和設計來減小損耗。這對於我們這些初學者來說，無疑是一盞指路明燈，讓我們能夠更清晰地認識到理論的價值所在。而且，作者的語言風格非常專業且流暢，讀起來一點都不會感到枯燥乏味，仿佛在和一位經驗豐富的老師進行麵對麵的交流。書中還會穿插一些曆史發展的小故事，讓我能瞭解到光縴通信技術是如何一步步發展至今的，這不僅增加瞭閱讀的趣味性，也讓我對這項技術有瞭更深的理解和敬畏。總而言之，這本書為我打開瞭光縴通信世界的大門，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣，並願意投入更多的時間去深入學習和探索。
評分我對這本書的整體評價是：嚴謹、係統、全麵。它以一種教科書般的嚴謹態度，係統地梳理瞭光縴通信的知識體係，並全麵地覆蓋瞭這一領域的核心內容。我特彆喜歡書中對光縴通信網絡的層次化講解，從物理層到鏈路層，再到網絡層，層層遞進，邏輯清晰。在講解物理層時，作者詳細介紹瞭光縴的類型、損耗、色散等關鍵參數，以及如何通過這些參數來評估光縴的傳輸性能。在講解鏈路層時，作者深入探討瞭各種調製解調技術、復用技術和編碼技術，以及它們在光通信係統中的應用。我印象深刻的是書中關於相乾光通信的章節，詳細介紹瞭相乾接收的原理和優勢，以及它在提升傳輸容量和靈活性方麵的作用。此外，書中還對光網絡管理和保護機製進行瞭詳細的介紹，讓我瞭解到如何保障光通信網絡的可靠運行。作者的語言風格非常專業且精準，但又不失條理性，讓我能夠跟隨他的思路，逐步深入到光縴通信的每一個細節。這本書為我提供瞭一個非常紮實的理論基礎，讓我能夠更好地理解和應用光縴通信技術。
評分這本書給我的感覺是，它已經超越瞭一本“教科書”的範疇，更像是一部關於光縴通信的“史詩”。作者以一種宏大的視角，將整個光縴通信技術的發展脈絡、核心技術、應用場景以及未來趨勢一網打盡。我特彆喜歡書中對光縴通信發展曆程的梳理，從早期玻璃縴維的研究到現代高速光通信網絡的構建，每一個階段都充滿瞭突破和創新。在講解核心技術時，作者深入淺齣地闡述瞭光信號的産生、傳輸、接收和處理等各個環節，並對其中的關鍵器件和技術進行瞭詳細的剖析。我印象深刻的是書中關於光信號的時域和頻域分析，以及如何通過這些分析來理解和優化係統的性能。此外，書中還廣泛地介紹瞭光縴通信在各個領域的應用，從互聯網骨乾網到數據中心，從電信網絡到工業自動化，無一不涉及到光縴通信的身影。這讓我充分認識到光縴通信技術在現代社會中的重要性和不可替代性。作者的語言風格非常生動形象，善於運用類比和比喻來解釋復雜的概念，讓讀者能夠更容易地理解和記憶。這本書讓我對光縴通信技術有瞭更全麵的認識，也激發瞭我對這個領域更深入探索的興趣。
評分書的封麵摺瞭，沒有包裝
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評分以後還會繼續光顧
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