超高速超大容量超长距离光纤传输系统前沿研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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余少华，胡先志 著

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• 光纤通信
• 超高速传输
• 大容量传输
• 长距离传输
• 光纤系统
• 前沿技术
• 通信工程
• 信息技术
• 光纤网络
• 科研文献

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030434357

版次：1

商品编码：11781980

包装：精装

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：223

字数：282000

正文语种：中文

内容简介

　　本书是国内第一部系统而全面地介绍了超高速率、超长距离、超大容量（3超）光纤传输系统方面的技术专著，其内容涉及3超光纤传输系统、调制与复用、数字信号处理、高速传输光信号处理、单载波光纤传输系统、多载波光纤传输系统、实现3超传输的主要研究内容、100Gbit/s相干光纤传输系统等，目的在于帮助读者学习和掌握3超光纤传输系统系统组成、工作原理、关键技术和典型应用。

内页插图

目录

序
前言

第1章 绪论
1．1 引言
1．2 光纤传输系统演进
1．3 光纤传输系统发展趋势
参考文献

第2章 三超光纤传输系统
2．1 科学问题探讨
2．2 波分复用系统组成
2．3 三超光纤传输技术演进
2．4 实现三超光纤传输的技术挑战
2．5 多维复用三超光纤传输系统综述
参考文献

第3章 光纤传输损伤
3．1 科学问题探讨
3．2 网络业务
3．3 光纤传输损伤
3．3．1 光纤衰减
3．3．2 光纤色散
3．3．3 偏振模色散
3．3．4 光纤非线性效应
参考文献

第4章 光调制、编码与光复用
4．1 科学问题探讨
4．2 光调制
4．3 光调制器
4．3．1 光调制类型
4．3．2 光调制枯术
4．3．3 光调制器类型
4．4 光调制格式
4．4．1 调制的基本要求
4．4．2 光调制格式类型
4．4．3 光调制格式
4．5 新型光调制研究
4．6 光信道编码
4．6．1 光信道编码概述
4．6．2 LDPC码编／译码方案研究
4．6．3 低错平层的LDPC码的构造
4．6．4 LDPC码与高阶调制的仿真分析
4．7 光复用
4．7．1 复用作用
4．7．2 复用方法
参考文献

第5章 高精度色散管理与非线性抑制
5．1 科学问题探讨
5．2 高精度色散管理
5．2．1 高精度的光纤色散测量
5．2．2 抗色散频域包络传输法
5．2．3 高精度的光纤色散补偿方法
5．3 高精度的全光在线色散监测方法
5．4 非线性抑制
5．4．1 全光非线性抑制
5．4．2 非线性和ASE噪声的处理方法
5．4．3 相位调制格式信号抗非线性方法
5．4．4 拉曼放大系统中非线性损伤的抑制
参考文献

第6章 数字信号处理
6．1 科学问题探讨
6．2 数字信号处理功能
6．2．1 数字信号处理功能框图
6．2．2 色散补偿
6．2．3 偏振模色散补偿
6．2．4 非线性补偿
6．2．5 数字反向传输的应用
6．3 数字信号处理研究
6．3．1 数字信号处理算法的作用
6．3．2 单载波数字信号处理
6．3．3 多载波数字信号处理
6．4 下一步研究的问题
参考文献

第7章 100Gbi/s光纤传输系统
7．1 科学问题探讨
7．2 100Gbit／s光纤传输系统关键技术
7．3 100Gbit／s系统关键器件与模块
7．3．1 100GDP．QPSK相干光收发模块
7．3．2 多通道窄线宽可调谐激光器
7．3．3 集成相干接收器
7．3．4 光性能监测模块
7．3．5 高速模数／数模转换器设计
7．3．6 100G光调制器
7．3．7 跨阻放大器
7．3．8 100G客户侧光模块
7．4 100Gbit／s系统应用
7．4．1 选择共用平台
7．4．2 低速率业务传送
7．4．3 波分复用系统混传
7．4．4 100G引入策略
参考文献

第8章 多载波光纤传输系统
8．1 正交频分复用特点
8．2 技术发展历程
8．3 正交频分复用原理
8．3．1 基本原理
8．3．2 实现方法
8．3．3 调制／解调
8．3．4 离散傅里叶变换
8．3．5 循环前缀
8．3．6 频谱效率
8．4 电的光多载波系统
8．4．1 相干光OFDM
8．4．2 直接检测OFDM
8．5 光复用的光多载波系统
8．5．1 光复用产生
8．5．2 全光OFDM
8．5．3 光超级信道
8． 5．4．光频分复用
8．6 光网络中的应用
8．6．1 长途干线光网络
8．6．2 频谱灵活的光网络
8．6．3 接入光网络
8．7 研究方向
8．7．1 超高速率
8．7．2 超长距离
8．7．3 超大容量
8．7．4 光电集成电路
8．7．5 软件定义光传输系统
8．7．6 实时相干检测
参考文献

第9章 三超光纤传输系统研究
9．1 研究主要内容
9．1．1 传输基础理论验证系统
9．1．2 自相关光源的产生及非本振相关接收
9．1．3 全光、高谱效率的光发射／接收
9．1．4 高增益、宽带宽的参量放大
9．1．5 高精度色散管理
9．2 研究分工与重要试验
9．2．1 研究分工
9．2．2 重要三超系统实验
9．3 典型的三超传输试验系统特点介绍
9．3．1 超高速率传输试验系统
9．3．2 超大容量单纤传输试验系统
9．3．3 超长距离传输试验系统
9．3．4 超大容量距离积传输试验系统
参考文献

第10章 光纤传输系统前沿研究
10．1 光传送技术
10．1．1 超100G光纤传输技术
10．1．2 多维复用
10．1．3 全光交换
10．1．4 软件定义光网络
10．2 高速光电集成器件
10．2．1 高速光器件
10．2．2 光子集成
10．2．3 芯片上光互联
10．2．4 光电集成器件
10．3 新型光纤
10．4 400Gbit／s传输系统
lO．4．1 产生背景
10．4．2 400G关键技术
10．4．3 400G／400GE标准
10．4．4 400GOTN承载的业务类型
参考文献

前言/序言

《光影织锦：信息洪流中的新维度》 在一个信息爆炸、数据需求呈指数级增长的时代，我们正以前所未有的速度拥抱一个由光编织而成的数字宇宙。数据的每一次传输，每一次交流，每一次知识的碰撞，都依赖于看不见的“光子丝线”，将世界的每一个角落紧密相连。然而，当我们仰望星空，追逐着更遥远的宇宙奥秘，抑或沉浸于虚拟现实的奇幻世界时，我们也必须审视我们脚下的基石——那承载着我们全部数字文明的光纤网络。它的极限在哪里？我们能否突破物理定律的束缚，实现近乎瞬时、无限容量、跨越大陆乃至星际的信息传递？ 《光影织锦：信息洪流中的新维度》并非一本技术手册，也非枯燥的学术报告。它是一次穿越光纤传输前沿的深度探索，一次对未来信息基础设施的哲学审思，一次对人类探索未知边界的热情颂歌。本书旨在向广泛的读者群体——从对前沿科技充满好奇的爱好者，到正在信息技术领域耕耘的工程师和研究者，再到关心未来社会发展的战略家——揭示隐藏在“超高速”、“超大容量”、“超长距离”光纤传输背后，那波澜壮阔的科学图景与人文关怀。 第一章：光的低语，信息的脉搏 我们将从最基础的层面开始，回顾光纤通信的诞生与演进。在这一章，我们将拨开技术的迷雾，理解光是如何被驯服，成为我们传递信息的信使。这不是一次简单的历史回顾，而是要勾勒出人类如何从电信号的局限中挣脱，拥抱光的世界。我们会探讨早期光纤的材料选择，信号衰减的挑战，以及突破这些瓶颈的关键技术——例如，激光器的发展，光电探测器的精进，以及编码解码技术的革新。我们会以诗意的笔触描绘光在纤芯中舞蹈的轨迹，感受每一次信号跃迁所蕴含的能量，理解信息在其中如何被赋予生命，并以惊人的速度跨越空间。读者将会在这一章节中，对光纤通信产生一种全新的、充满敬意的认知，将其视为人类智慧与自然规律完美结合的杰作。 第二章：速度的边界，刹那的永恒 “超高速”究竟意味着什么？在这一章，我们将深入探讨如何将信息传输的速度推向极致。这不仅仅是简单地提高数据率，而是涉及对光信号传输物理机制的深刻理解与巧妙运用。我们将一同审视光信号的调制方式，从早期的简单脉冲编码，到如今复杂的相干光通信，每一种技术的演进都代表着人类对时间维度的更深层驾驭。我们会讨论色散、非线性效应等物理限制，以及科学家们如何通过先进的光学技术和算法来克服这些障碍，实现信号的“无损”传输，让信息在每一微秒都得到最大化的利用。本书将用通俗易懂的语言，解释如何通过波分复用（WDM）技术，在同一根光纤中同时传输数以万计的独立信号，如同在一条公路上同时运行无数辆不同颜色的汽车，每一辆都承载着独立的货物。我们还会展望未来可能出现的颠覆性技术，例如量子通信的初步构想，以及其在超高速传输领域的潜在革命性影响。 第三章：容量的洪流，万象的汇聚 当我们谈论“超大容量”，我们实际上是在讨论如何构建一个能够容纳全球所有数据的“信息宇宙”。这一章将聚焦于如何让光纤这根细小的“导管”，能够承载起前所未有的海量信息。我们将探索光放大器技术的进步，它如何让微弱的光信号在长距离传输后依然保持强大的生命力。更重要的是，我们将深入研究“空分复用”（SDM）等前沿概念，它不再仅仅依靠光的波长或相位来编码信息，而是利用光纤内部的空间维度，将多束光并行传输。想象一下，一根光纤不再只是一个单通道，而是内部拥有多个独立的“光之管道”，每一条管道都能独立承载海量数据，整个容量将呈指数级增长。本书将通过生动的比喻，解释这些看似抽象的技术原理，例如将一根普通的吸管，想象成里面拥有无数根更细小的吸管，每一根都能独立吸取液体，从而极大地提高了吸水效率。我们还将讨论如何通过智能化的光网络管理，动态地分配和调度这些海量容量，使其高效地服务于不断变化的用户需求。 第四章：距离的超越，世界的无界 “超长距离”传输，是将信息从地球的一端传递到另一端，甚至跨越星辰大海的宏伟目标。本章将带领读者踏上一段跨越物理距离的征程。我们将深入研究如何克服信号在长距离传输中必然发生的衰减和畸变。这不仅关乎光学器件的性能，更关乎信息论的智慧。我们将探讨前沿的信号再生技术，以及如何利用先进的编码和解码算法，在不直接放大信号的情况下，重新恢复出失真的信号，使其恢复到原始状态，就好比在漫长的旅途中，我们并非不断为一瓶水加热，而是每次都能巧妙地过滤掉杂质，让它保持纯净。我们还会讨论如何设计更高性能的光纤材料，例如低损耗光纤、特殊色散光纤等，以优化信号在不同传输环境下的表现。从连接大陆的跨洋光缆，到未来可能实现的深空通信，本书将勾勒出信息传输在空间维度上的无限可能，以及它如何彻底改变我们对“距离”的认知。 第五章：光影之外，未来的脉络 《光影织锦》的最后一章，将带领读者跳出单纯的技术范畴，去思考光纤传输前沿研究对我们社会、经济、文化以及人类未来产生的深远影响。我们将探讨一个真正无界的信息网络将如何重塑我们的生活方式：远程医疗的普及，全息通信的实现，人工智能的加速发展，虚拟现实与现实的融合，以及人类探索宇宙的脚步。本章还将触及这个宏大愿景背后所面临的挑战，例如能源消耗、网络安全、数字鸿沟以及对信息伦理的思考。我们将邀请读者一同展望，在这个由光子编织的未来社会，我们应如何更好地利用这些强大的技术，构建一个更加公平、包容、充满活力的世界。本书将以一种开放性的姿态，鼓励读者参与到这场关于信息未来的讨论中，共同思考我们希望抵达的远方。 《光影织锦：信息洪流中的新维度》是一次对人类智慧与自然规律探索的礼赞，是一次对信息时代无限可能性的畅想。它将以其深入浅出的讲解，引人入胜的叙述，带您走进光纤传输的迷人世界，感受信息洪流的澎湃力量，并共同探索那片由光编织而成的、充满无限机遇的新维度。

评分☆☆☆☆☆

这本书提供了一个非常宏观且深入的视角来审视光纤传输技术。它不像一些技术手册那样，只关注某个具体器件或算法，而是将“超高速”、“超大容量”、“超长距离”这三个核心要素有机地结合起来，从系统层面进行分析。我尤其欣赏作者在不同章节之间建立的联系，比如高速传输对信号质量的要求，就直接影响到长距离传输的性能，而容量的提升又离不开更高效的编码和调制。这种全局观让我对整个光纤传输系统的复杂性和精妙性有了更深刻的理解。它让我明白，要实现一个理想的传输系统，需要在多个维度上进行协同优化，任何一个环节的瓶颈都可能制约整体性能。这本书的价值在于，它不仅提供了知识，更培养了一种系统性的思维方式。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的某些部分，让我感觉自己像是穿越到了未来的实验室。作者在讨论“前沿研究”时，展望了许多令人振奋的技术方向，比如人工智能在网络优化中的应用，量子通信的可能性，以及更具颠覆性的新型传输介质。我看到了许多前人可能从未想过的解决方案，它们可能还在概念阶段，但已经展现出巨大的潜力。这让我意识到，技术的发展是永无止境的，总有新的挑战和新的突破在等待着我们。读到这些内容的时候，我内心充满了好奇和激动，仿佛自己也成为了这场科技革命的参与者。这本书不仅仅是关于现有技术的总结，更是对未来发展的深刻洞察，它激发了我对未知领域探索的渴望。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一次奇妙的旅程！刚拿到它的时候，就被封面那种科技感十足的设计吸引了。我平时对光纤技术了解不多，但这本书的导言部分真的让我眼前一亮，它用非常生动形象的比喻，把一些看似抽象的概念解释得通俗易懂，比如把信息比作奔腾的河流，把光纤比作能够承载这条河流的巨大管道。我尤其喜欢其中关于“超高速”的部分，作者仿佛在描绘一幅未来世界的图景，数据像闪电一样在千里之外瞬间传递，原来我们现在享受到的网络体验，背后有如此深厚的理论支撑和技术突破。书中的一些图示也做得非常精美，我甚至可以想象到那些微小的光脉冲在光纤中穿梭的画面，感觉像是打开了一个全新的科技大门。虽然我还没来得及深入研究每一个技术细节，但仅仅是这些前沿的概述，就已经让我对接下来的阅读充满期待。它就像一位经验丰富的向导，为我这个初学者指明了前进的方向，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣，迫不及待地想去探索更多未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，读完这本书的某个章节，我的大脑真的经历了一场“头脑风暴”。作者在论述“超大容量”时，引用了大量我从未接触过的专业术语和复杂的数学模型，一开始确实有点摸不着头脑。但当我静下心来，结合着书中的图表反复琢磨，渐渐地，那些原本晦涩难懂的公式开始变得有生命力。我开始理解，原来“容量”不仅仅是简单的“装得多”，它涉及到如何更有效地编码信息，如何利用更宽的频谱，如何让每一个光子都发挥最大的作用。书中关于多通道技术和新型调制格式的探讨，让我看到了信息传输的无限可能性。我仿佛置身于一个庞大的数据中心，无数条光纤如同神经网络般连接着世界，而这本书则是在解析这个网络的奥秘。它并没有简单地罗列技术，而是深入剖析了其中的原理和背后的创新思维。虽然我需要花费大量时间去消化和理解，但这种挑战自我的阅读体验，正是学习新知识的乐趣所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“超长距离”章节，带我领略了物理学的极限和工程学的智慧。作者在探讨如何克服信号在光纤中传播时产生的衰减和失真问题时，所展示的各种技术手段，简直是鬼斧神工。从最初的信号放大器，到后来更精密的相干检测和补偿技术，每一步都凝聚了无数科学家的心血。我特别被其中关于“光信噪比”和“误码率”的讲解所吸引，这些看似枯燥的参数，却是衡量传输质量的关键。我甚至能感受到作者在字里行间传递出的那种对细节的极致追求，以及对克服自然障碍的坚定信念。想象一下，一段信息可以跨越大陆，甚至连接不同的洲际，而其质量却丝毫没有受到影响，这本身就是一项了不起的成就。这本书让我深刻体会到，科技的发展并非一蹴而就，而是无数微小进步累积而成的伟大奇迹。