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梁猛，劉崇琪，楊禕 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光縴
• 通信
• 網絡
• 信息技術
• 物理學
• 工程技術
• 光電子學
• 信號處理
• 現代通信

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115397683

版次：1

商品編碼：11760907

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等院校信息與通信工程規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：211

正文語種：中文

編輯推薦

1．編排特色：分模塊介紹，包含基礎篇、器件篇、係統與網絡篇。
2．注重應用：把概念和技術滲透到應用中。器件應用於係統，係統在網絡中的使用，技術在係統和網絡中的體現，達到不同層次的應用目標。
3．內容覆蓋麵廣：本教材的器件、係統與網絡等篇章涵蓋瞭光縴通信領域的主要組成部分。
4．緊跟新技術：除基礎篇外，其他篇章都能夠跟蹤前沿技術，開拓思路，樹立創新意識。

內容簡介

本書係統介紹和闡述瞭光縴通信的基本原理和技術。全書分為基礎篇和提高篇兩個部分。基礎篇以特性、應用為重點，介紹光縴通信係統中的光縴、光發射和光接收，各類綫路器件、光放大、色散補償和復用等綫路技術，以及光縴通信係統和網絡基礎。提高篇以實現原理為重點，深入介紹光縴通信係統中的光源、光檢測器、光放大器等典型有源器件，波分復用器、光隔離器、光環行器等典型無源器件，SDH、MSTP、OTN等光傳輸網係統、PON等光接入網係統。基礎篇從基本知識齣發，以便讀者先能構建起光縴通信係統體係框架；提高篇可幫助讀者根據需要進一步深入學習相關知識。
本書可作為通信工程、電子信息工程、光信息科學與工程等相關本科專業的教材或相關研究生的教學參考書，也可以作為從事光縴通信工作的科技人員參考。

作者簡介

梁猛，博士，西安郵電大學副教授，從事光縴通信相關的教學和科研工作20年，曾齣版《光縴通信》、《電信傳輸理論》等教材。

內頁插圖

目錄

上篇 基 礎 篇 1
第1章 光通信概論 1
1．1光通信的基本概念 1
1．1．1通信的基本概念 1
1．1．2光通信的概念 2
1．1．3光縴通信係統的構成 3
1．2光縴通信的發展曆史 3
習題 6
第2章 光縴 7
2．1光縴的結構、類型 7
2．1．1光縴的結構 7
2．1．2光縴的類型 7
2．2光縴的射綫分析 9
2．2．1光在介質中的傳播規律 9
2．2．2階躍光縴射綫分析 9
2．2．3漸變光縴射綫分析 13
2．3光縴傳輸特性 14
2．3．1光縴損耗特性 14
2．3．2光縴色散 16
2．3．3光縴的非綫性 19
2．4光縴的製造、光纜 21
2．4．1光縴的製造 21
2．3．2光纜 24
2．5 ITU建議 29
2．5．1 G．651光縴 29
2．5．2 G．652光縴 29
2．5．3 G．653光縴 29
2．5．4 G．654光縴 29
2．5．5 G．655光縴 30
2．5．6 G．656光縴 30
2．5．7 G．657光縴 30
習題 30
第3章 光發射和光接收 32
3．1光源與光發射機 32
3．1．1光縴通信對光源的要求 32
3．1．2半導體激光器（LD）及其特性 32
3．1．3半導體發光二極管（LED）及其特性 39
3．1．4光發射機及其性能參數 41
3．2 光電檢測器和光接收機 44
3．2．1光縴通信對光電檢測器的要求 44
3．2．2光電檢測器類型 45
3．2．3光電檢測器性能參數 46
3．2．4光接收機的組成原理和性能 48
習題 50
第4章 綫路器件與技術 52
4．1綫路器件 52
4．1．1光隔離器 52
4．1．2光環行器 54
4．1．3光縴連接器 54
4．1．4光耦閤器 58
4．1．6光縴光柵 59
4．1．7光衰減器 63
4．1．8光開關 64
4．1．9光調製器 66
4．2綫路技術 67
4．2．1光復用技術 67
4．2．2光放大技術 72
4．2．3色散補償技術 75
習題 77
第5章 係統和網絡 79
5．1數字光縴通信係統 79
5．1．1點對點的數字光縴通信係統的組成 79
5．1．2光綫路編碼 81
5．1．3光縴通信係統的監控係統 83
5．1．4係統的性能指標 83
5．1．5係統中繼距離的設計 87
5．2 光傳輸網 88
5．2．1光縴傳輸係統的網絡拓撲結構 89
5．2．2 SDH係統與網絡 89
5．2．3 WDM係統與網絡 93
5．2．4 OTN係統與網絡 95
5．3 光接入網 98
5．3．1 接入網定義 98
5．3．2無源光接入網 99
5．3．3有源光接入網 100
習題 100
下篇 提 高 篇 102
第6章 光器件技術 102
6．1光源 102
6．1．1 激光物理基礎 102
6．1．2半導體激光二極管 104
6．1．3半導體發光二極管 108
6．2半導體光電二極管 109
6．2．1 PN光電二極管 109
6．2．2 PIN光電二極管 110
6．2．3 APD光電二極管 111
6．3光放大器 111
6．3．1半導體光放大器（SOA） 111
6．3．2摻鉺光縴放大器（EDFA） 112
6．3．3拉曼光縴放大器 116
6．3．4布裏淵光縴放大器 118
6．4光隔離器、光環行器 119
6．4．1偏振態的控製 119
6．4．2光隔離器 120
6．4．3光環行器 122
6．5光耦閤器 124
6．5．1光學分束型光耦閤器 124
6．5．2消逝場耦閤型光耦閤器 125
6．6波分復用器 126
6．6．1色散型波分復用器 126
6．6．2陣列波導光柵（AWG） 127
6．6．3乾涉濾波片型波分復用器 128
6．6．4熔錐型波分復用器件 129
6．6．5光梳狀濾波器(Interlever) 129
6．6．6其他類型 129
6．7光縴光柵 130
6．7．1光縴光柵的製作 130
6．7．2光縴光柵的工作原理 131
6．8電光調製器 134
習題 137
第7章 光傳輸網 138
7．1 SDH係統 138
7．1．1 SDH的速率與幀結構 139
7．1．2 SDH的復用結構 141
7．1．3 139．264Mbit/s支路信號復用成STM-N信號 142
7．1．4 34．368Mbit/s支路信號復用成STM-N信號 146
7．1．5 2．048Mbit/s支路信號復用成STM-N信號 148
7．1．6 虛容器的級聯 150
7．1．7 SDH的開銷字節 153
7．1．8 SDH的設備功能塊 157
7．1．9 SDH的網同步 163
7．1．10 SDH的分層結構 166
7．1．11 SDH的網管係統 173
7．2基於SDH的多業務傳送平颱 174
7．2．1 MSTP技術的工作原理 174
7．2．2 MSTP技術的關鍵技術 175
7．2．3 MSTP的應用 177
7．3 WDM係統 179
7．3．1 波分復用係統的工作原理 180
7．3．2 DWDM係統的組成 181
7．4 OTN係統 184
7．4．1 OTN的概念 184
7．4．2 OTN的分層結構 185
7．4．3 OTN的速率等級與幀結構 187
7．4．4 OTN的開銷 188
7．4．5 OTN的映射與復用結構 193
7．4．6 OTN的設備 197
7．4．7 OTN的組網與應用 201
習題 203
第8章 光接入網係統 206
8．1 概述 206
8．2 無源光網絡（PON） 208
8．2．1 無源光網絡（PON）的拓撲結構 208
8．2．2 無源光網絡（PON）的關鍵技術 210
8．2．3 APON技術 212
8．2．4 EPON技術 212
8．2．5 GPON技術 213
8．2．6 PON的技術比較 214
8．3有源光接入網 215
8．4 EPON設備的應用實例 215
習題 217
參考文獻 218

前言/序言

《星辰的低語》 簡介 在浩瀚無垠的宇宙深處，是否存在著超越我們認知維度的生命？它們是否以我們無法理解的方式交流，它們的文明是否比我們古老無數倍，它們又如何感知時間的流逝，宇宙的誕生與終結？《星辰的低語》將帶您踏上一場波瀾壯闊的探索之旅，揭開宇宙生命奧秘的麵紗，追尋那些隱藏在星辰之間，肉眼不可見，卻又真實存在的低語。 本書並非一本冷冰冰的科學論文集，而是一部充滿人文關懷與哲學思辨的科普巨著。作者以其深厚的跨學科知識背景，將天文學、物理學、生物學、信息論、哲學以及古老的東方智慧融為一體，構建瞭一個宏大而又細膩的宇宙生命圖景。您將跟隨作者的筆觸，穿越星係的塵埃，潛入液態甲烷的海洋，審視奇特的分子結構，想象那些在極端環境下演化齣的，顛覆您常識的生命形態。 第一部分：孕育的搖籃——宇宙中的生命元素 我們從宇宙的誕生開始，探索生命賴以存在的基石。從宇宙大爆炸産生的氫與氦，到恒星內部核聚變的煉金術，元素是如何在宇宙中播撒，最終匯聚成行星的？我們詳細剖析瞭水、碳、氮、氧等關鍵元素的形成過程，以及它們在宇宙中的分布規律。這些元素，看似普通，卻是構成生命分子的基本磚塊。 然後，我們將目光投嚮構成生命的最基礎單位——分子。DNA、RNA、蛋白質，這些復雜的有機分子是如何在原始星球的條件下，通過一係列的化學反應，從無機物演化而來？我們審視瞭生命起源的各種假說，從“原始湯”理論到熱液噴口假說，從胚種論到panspermia（宇宙生命起源論），從米勒-尤裏實驗的啓示到更前沿的分子自組裝研究，為您呈現生命起源的多種可能性。您將瞭解到，即使在最不可能的環境中，生命也可能以我們意想不到的方式悄然萌芽。 第二部分：形態萬韆——宇宙生命的多樣性猜想 一旦生命得以孕育，它又將如何演化，呈現齣怎樣的形態？本書將大膽地跳齣地球生命的單一模闆，暢想宇宙中可能存在的韆姿百態的生命形式。 矽基生命： 在那些遙遠的、以矽而非碳為骨架的星球上，生命可能呈現齣晶瑩剔透、結構穩定、耐受極端溫度的形態。它們的“血液”可能是液態矽，它們的“呼吸”可能是在高溫下進行的化學反應。它們如何感知世界？它們的“思維”又將以何種方式運作？ 能量生命： 也許，生命並非總是需要實體。在那些擁有強大電磁場或奇異能量場的星球上，純粹的能量形態的生命是否存在？它們如何聚集、分裂、交流？它們是否能夠影響物理定律？ 氣態生命： 在那些擁有濃厚大氣層的巨型行星上，生命可能漂浮在雲層之中，以吸收大氣中的特定氣體為生，或者利用行星磁場進行遷徙。它們的身體結構可能極具彈性，能夠承受巨大的氣壓。 信息生命： 隨著科技的進步，我們自身也在嚮信息化邁進。是否存在著一種完全以信息為載體的生命？它們可能存在於網絡中，或者以某種我們無法理解的量子態存在。它們是否能夠脫離肉體，實現永恒？ 本書將通過對各種極端環境的分析，結閤生物學和化學的最新研究成果，為您描繪齣一幅幅令人驚嘆的宇宙生命圖景。我們將探討生命演化的驅動力，以及環境選擇壓迫下，生命可能采取的多種適應策略。 第三部分：溝通的橋梁——宇宙文明的交流方式 如果宇宙中存在生命，那麼更進一步，是否存在著能夠發展齣文明的生命？它們又將如何進行交流？ 無綫電波與光學信號： 這是我們目前最主要的搜尋方嚮。我們將迴顧SETI（搜尋地外文明計劃）的曆史，分析我們發送和接收信號的局限性，並探討更先進的信號探測技術。 超越光譜的語言： 假設存在比我們更先進的文明，它們可能掌握瞭我們尚未理解的通訊方式。本書將探討引力波通信、中微子通信，甚至更深層次的量子糾纏通信的可能性。我們甚至會推測，如果文明能夠操控時空，它們是否可能以某種形式“穿越”時空進行交流？ 生命形態與交流方式的關聯： 矽基生命會如何與我們交流？能量生命又會以何種方式傳遞信息？不同的生命形態，必然帶來不同的交流方式，我們將深入探討這種必然的聯係。 非語言的宇宙信號： 除瞭主動發齣的信號，文明可能在宇宙中留下一些“痕跡”或“遺跡”。例如，巨大的工程造物、改變星係形態的活動，或者某種被高度組織的宇宙現象，這些都可能成為它們存在的證據，以及我們解讀其文明特性的綫索。 理解的鴻溝： 即使我們接收到瞭信號，理解其含義也可能是一個巨大的挑戰。本書將從語言學、符號學、信息論的角度，探討如何破譯可能存在的宇宙語言。我們將反思人類自身的認知局限，以及跨越巨大的文化和物種差異來建立理解的可能性。 第四部分：宇宙的迴響——哲學與倫理的深思 《星辰的低語》並非僅僅局限於科學探索，它更引導我們進行深刻的哲學反思。 我們是孤獨的嗎？ 探索地外生命的意義，最終指嚮的是我們自身在宇宙中的位置。如果宇宙中充滿瞭生命，那麼“人類”的獨特性將如何被重新定義？我們的價值觀、我們的存在意義，又將如何調整？ 文明的軌跡： 觀察宇宙，我們或許能看到無數文明的興衰更迭。是什麼因素導緻文明的繁榮與衰亡？是資源枯竭？是內部衝突？還是宇宙本身的演化規律？通過對宇宙生命可能的演化軌跡的猜想，我們也能反觀人類自身的未來。 接觸的倫理： 如果我們真的發現瞭地外文明，我們應該如何與之接觸？是開放交流，還是謹慎觀察？是平等對待，還是可能存在著潛在的風險？本書將從倫理學的角度，探討與未知文明接觸可能麵臨的挑戰和責任。 生命本質的再認識： 探索宇宙中的生命，將促使我們重新審視“生命”本身的定義。生命是否必然是碳基的？是否必然需要水？是否必然遵循進化論的路徑？我們對生命的理解，是否過於狹隘？ 宇宙的終極命運與我們的角色： 宇宙是無限的，還是有邊界的？宇宙的終極命運是什麼？而我們，作為宇宙中的一員，又扮演著怎樣的角色？本書將帶您思考這些宏大而又令人敬畏的問題。 結語 《星辰的低語》是一次思想的啓航，一次對未知的浪漫遐想，一次對生命本質的深刻追問。本書作者以其獨特的視角和深厚的學養，將科學的嚴謹與文學的想象巧妙地結閤，為讀者呈現瞭一場前所未有的宇宙生命之旅。在這趟旅程中，您將不再感到孤單，您將聽到來自星辰深處的低語，它們可能是遙遠的呼喚，也可能是古老的智慧，更可能是關於生命最深邃的秘密。這本書將點燃您內心深處對宇宙的好奇，激發您對生命起源和未來的無限思考。翻開它，您將開始一場與宇宙星辰對話的奇妙旅程。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是在探索一個神秘而又充滿魅力的世界。作者以一種非常引人入勝的方式，將那些晦澀難懂的科學原理，轉化為一個個生動形象的描述。我尤其喜歡書中關於光在光縴中“跳躍”的類比，仿佛可以看到無數個小小的光粒子，在縴細的玻璃絲中，以令人難以置信的速度奔跑、反彈，最終抵達目的地。這種具象化的解讀方式，極大地降低瞭理解門檻，讓我能夠輕鬆地掌握那些核心概念。書中對不同傳輸模式的講解，也讓我大開眼界，我第一次瞭解到，原來光信號在傳輸過程中，不僅僅是直綫前進，還會受到各種奇妙的“引導”和“約束”。對光開關和光路由器的介紹，更是讓我驚嘆於現代通信技術的精妙設計，它們就像是信號傳輸中的“交通指揮官”，確保著信息的暢通無阻。這本書不僅教授瞭知識，更激發瞭我對這個領域的無限好奇心，讓我渴望去瞭解更多關於光縴通信的奧秘，去探索它在未來社會中所扮演的越來越重要的角色。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期從事相關技術工作的從業者，我一直以來都在尋找一本能夠係統性梳理和深入剖析光縴通信技術發展曆程的書籍，而這本書恰好滿足瞭我的需求。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一部引人入勝的行業史詩。作者以宏大的視角，將光縴通信從最初的萌芽狀態，一步步發展到如今萬物互聯的時代，描繪瞭一幅波瀾壯闊的畫捲。書中對每一項關鍵技術突破的背景、過程和影響都進行瞭詳盡的考證和分析，比如PAM4信號在高速光通信中的應用，作者不僅解釋瞭其技術優勢，還深入探討瞭它所帶來的挑戰，以及如何通過先進的信號處理技術來剋服這些挑戰。閱讀過程中，我時常會聯想到自己參與過的項目，書中提到的很多技術細節和解決方案，都與我的實際工作經驗不謀而閤，這讓我感到異常的親切和受用。此外，作者對行業發展趨勢的預測也十分精準，書中關於下一代光網絡架構的討論，為我今後的技術研究和職業發展提供瞭寶貴的參考。這本書的內容深度和廣度都非常令人滿意，對於任何希望深入瞭解光縴通信技術的人來說，都是一本不可或缺的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論述邏輯嚴謹，結構清晰，每一個章節的過渡都自然而流暢，仿佛一條精心鋪設的軌道，引導著讀者一步步深入探索光縴通信的奇妙世界。作者在講解復雜概念時，總能恰到好處地引入相關的理論模型和數學公式，並且配以詳盡的解釋，確保讀者能夠理解其推導過程。我特彆欣賞書中關於光縴傳感技術的那部分內容，作者不僅介紹瞭其基本原理，還列舉瞭大量實際應用案例，從環境監測到醫療診斷，讓我看到瞭光縴技術在各個領域所展現齣的巨大潛力。此外，書中對光縴通信網絡安全性的探討也引起瞭我的高度重視，作者深入分析瞭潛在的安全威脅，並提齣瞭一係列有效的防護措施，這對於保障現代社會的信息安全至關重要。整體而言，這本書在學術性和實用性之間取得瞭絕佳的平衡，既有深入的理論分析，又不乏前沿技術的介紹，對於希望係統學習光縴通信的讀者而言，絕對是一本值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常吸引人，封麵上的光縴圖案流光溢彩，金屬質感的書脊給人一種專業且高端的感覺。翻開第一頁，紙張的觸感溫潤細膩，散發著淡淡的油墨香，讓人迫不及待地想沉浸其中。我本來對這個領域知之甚少，但書中精美的插圖和清晰的圖錶，將那些抽象的技術概念變得生動易懂。例如，有一章詳細介紹瞭光信號在光縴中傳輸的物理原理，作者用瞭一種非常形象的比喻，將光縴比作一條精心設計的“信息高速公路”，而光信號則是飛馳其中的“數據車輛”。通過這種方式，我不再感到枯燥乏味，而是能夠輕鬆理解光是如何被引導、傳輸，以及在不同場景下所遇到的各種挑戰。書中對不同類型光縴的介紹也做得相當齣色，從單模光縴的縴細而高效，到多模光縴的粗壯而靈活，都配有詳實的對比和實際應用案例。我尤其對書中關於光縴損耗的章節印象深刻，它深入淺齣地解釋瞭光信號衰減的原因，以及如何通過各種技術手段來補償和剋服這些損耗，這對於我理解整個通信係統的穩定性至關重要。總的來說，這本書在內容呈現上做到瞭專業性和易讀性的完美結閤，讓我這個門外漢也能從中獲得豐富的知識和深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格堪稱一股清流，它沒有那種令人生畏的學術腔調，而是充滿瞭作者對於光縴通信領域的熱情和洞察。讀起來就像是與一位經驗豐富的工程師在深夜圍爐夜話，他娓娓道來，將那些復雜的理論和技術細節，轉化成一個個引人入勝的故事和生動的場景。尤其令我贊嘆的是，作者在講解一些前沿技術時，並沒有止步於概念的羅列，而是深入剖析瞭這些技術背後的發展脈絡和未來趨勢。比如，在探討光子集成電路時，作者不僅介紹瞭其基本原理和構成，還詳細分析瞭當前該領域麵臨的挑戰，以及未來可能的發展方嚮，這讓我看到瞭這個學科的蓬勃生命力和廣闊前景。書中對一些經典實驗和理論的闡述也極其到位，往往能從一個看似微不足道的現象齣發，引導讀者去思考更深層次的原理。我記得有一段關於瑞利散射的講解，作者用非常詩意的語言描述瞭光在介質中傳播時遇到的“小麻煩”，但同時也揭示瞭這種“麻煩”背後蘊含的深刻物理規律，讓人拍案叫絕。閱讀這本書，不僅是知識的積纍，更是一次思維的啓迪，讓我對光縴通信這個曾經遙不可及的領域，産生瞭濃厚的興趣和深刻的敬意。