光纤通信(第5版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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GerdKeiser格尔德凯泽著 著

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店铺： 淮安区新华书店图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121277467

商品编码：26901516284

包装：平装

开本：16

出版时间：2016-03-01

内容介绍
本书系统地介绍了光纤通信的各方面知识。全书共14章，内容涵盖光纤传输原理和传输特性，半导体光源和光检测器的工作原理与工作特性，数字光纤通信系统和模拟光纤通信系统，光放大器的工作原理和性能，WDM系统原理与器件，光网络与光交换，光纤通信系统的性能测量及管理。与前一版相比， 新增了GJ光调制格式、100 Gbps和400 Gbps链路、光纤的非线性效应、光子晶体光纤、高速通信中的前向纠错、光载射频（ROF）及光缆铺设等新内容。

目录
目 录D1章 光纤通信概述1.1 光通信的发展动力 1.1.1 光网络的发展历程 1.1.2 光纤的优点1.2 光频谱带 1.2.1 电磁能量 1.2.2 工作窗口和光频带1.3 分贝单位1.4 网络信息速率 1.4.1 电信信号复用 1.4.2 SONET/SDH复用体系1.5 光信道复用 1.5.1 WDM概述 1.5.2 偏振复用 1.5.3 模分复用 1.5.4 多芯光纤1.6 光纤通信系统的关键组件1.7 光通信网络的演进1.8 光纤通信标准1.9 仿真与建模工具 1.9.1 仿真工具的特征 1.9.2 图形编程语言 1.9.3 学生使用的程序举例1.10 总结习题习题解答（选）参考文献D2章 光纤：结构、 导波原理和制造2.1 光的性质 2.1.1 线偏振 2.1.2 椭圆偏振和圆偏振 2.1.3 光的量子特性2.2 基本的光学定律和定义 2.2.1 折射率 2.2.2 反射和折射 2.2.3 光的偏振分量 2.2.4 偏振敏感材料2.3 光纤模式和结构 2.3.1 光纤分类 2.3.2 光纤结构的变化 2.3.3 光射线和模式 2.3.4 阶跃折射率光纤结构 2.3.5 射线光学描述 2.3.6 介质平板波导中的波动描述2.4 圆波导的模式理论 2.4.1 模式概述 2.4.2 关键的模式概念的归纳 2.4.3 麦克斯韦方程组* 2.4.4 波导方程式* 2.4.5 阶跃折射率光纤中的波动方程* 2.4.6 模式方程* 2.4.7 阶跃折射率光纤中的模式* 2.4.8 线偏振模* 2.4.9 阶跃折射率光纤中的光功率流*2.5 单模光纤 2.5.1 结构 2.5.2 模场直径 2.5.3 单模光纤中的传播模 2.5.4 有效折射率2.6 梯度折射率光纤的结构 2.6.1 纤芯折射率结构 2.6.2 梯度折射率光纤的数值孔径 2.6.3 梯度折射率光纤的截止条件2.7 光纤材料 2.7.1 玻璃光纤 2.7.2 有源玻璃光纤 2.7.3 塑料光纤2.8 光子晶体光纤(PCF) 2.8.1 折射率导引PCF 2.8.2 光子带隙PCF2.9 光纤制造 2.9.1 外部汽相氧化法 2.9.2 汽相轴向沉积法 2.9.3 改进的化学汽相沉积法 2.9.4 等离子体激活化学汽相沉积法 2.9.5 光子晶体光纤制造2.10 光缆 2.10.1 光缆结构 2.10.2 室内光缆 2.10.3 室外光缆2.11 光缆铺设方法 2.11.1 直埋式铺设 2.11.2 光缆牵入管道 2.11.3 光缆气吹铺设 2.11.4 架空铺设 2.11.5 海底铺设 2.11.6 行业铺设标准2.12 总结习题习题解答（选）参考文献D3章 衰减和色散3.1 衰减 3.1.1 衰减单位 3．1．2 吸收损耗 3.1.3 散射损耗 3．1．4 弯曲损耗 3.1.5 纤芯和包层的损耗3.2 光纤中的信号畸变 3.2.1 色散概述 3.2.2 模式时延 3．2．3 色散起因 3.2.4 群时延 3.2.5 材料色散 3.2.6 波导色散 3.2.7 单模光纤中的色散 3.2.8 偏振模色散3.3 单模光纤性能 3.3.1 折射率分布 3.3.2 截止波长 3.3.3 色散计算 3.3.4 模场直径 3.3.5 弯曲损耗3.4 GJ标准 3.4.1 G.651.1建议 3.4.2 G.652建议 3.4.3 G.653建议 3.4.4 G.654建议 3.4.5 G.655建议 3.4.6 G.656建议 3.4.7 G.657建议3.5 特种光纤3.6 多芯光纤3.7 总结习题习题解答（选）参考文献D4章 光源4.1 半导体物理学基础 4.1.1 能带 4.1.2 本征材料和非本征材料 4.1.3 pn结 4.1.4 直接带隙和间接带隙 4.1.5 半导体器件的制造4.2 发光二J管（LED） 4.2.1 LED的结构 4.2.2 光源材料 4.2.3 量子效率和LED的功率 4.2.4 LED的调制4.3 半导体激光器 4.3.1 半导体激光器的模式和阈值条件 4.3.2 半导体激光器的速率方程 4.3.3 外量子效率 4.3.4 谐振频率 4.3.5 半导体激光器结构和辐射场型分布 4.3.6 单模激光器 4.3.7 半导体激光器的调制 4.3.8 激光器线宽 4.3.9 外调制 4.3.10 温度特性4.4 光源的线性特性4.5 发射机封装4.6 总结习题习题解答（选）参考文献D5章 光功率发射和耦合5.1 光源至光纤的功率发射 5.1.1 光源的输出分布 5.1.2 功率耦合计算 5.1.3 发射功率与波长的关系 5.1.4 稳态数值孔径5.2 改善耦合的透镜结构 5.2.1 非成像微球 5.2.2 半导体激光器与光纤的耦合5.3 光纤与光纤的连接 5.3.1 机械对准误差 5.3.2 光纤相关损耗 5.3.3 光纤端面制备5.4 LED与单模光纤的耦合5.5 光纤接头 5.5.1 连接方法 5.5.2 单模光纤的连接5.6 光纤连接器 5.6.1 连接器的类型 5.6.2 单模光纤连接器 5.6.3 连接器回波衰减5.7 总结习题习题解答（选）参考文献D6章 光检测器6.1 光电二J管的物理原理 6.1.1 pin光电二J管 6.1.2 雪崩光电二J管6.2 光检测器噪声 6.2.1 噪声源 6.2.2 信噪比 6.2.3 噪声等效功率6.3 检测器响应时间 6.3.1 耗尽层光电流 6.3.2 响应时间 6.3.3 双异质结光电二J管6.4 雪崩倍增噪声6.5 InGaAs APD结构6.6 温度对雪崩增益的影响6.7 光检测器比较6.8 总结习题习题解答（选）参考文献D7章 光接收机7.1 接收机工作的基本原理 7.1.1 数字信号传输 7.1.2 误码源 7.1.3 前置放大器7.2 数字接收机性能 7.2.1 误码率 7.2.2 接收机灵敏度 7.2.3 量子J限7.3 眼图 7.3.1 眼图的特征 7.3.2 BER和Q因子测量7.4 突发模式接收机7.5 模拟接收机7.6 总结习题习题解答（选）参考文献D8章 数字链路8.1 点到点链路 8.1.1 传输信号格式 8.1.2 系统考虑 8.1.3 链路功率预算 8.1.4 展宽时间预算 8.1.5 短波长带 8.1.6 单模光纤链路的损耗限制距离8.2 功率代价 8.2.1 色度色散代价 8.2.2 偏振模色散代价 8.2.3 消光比代价 8.2.4 模式噪声 8.2.5 模分配噪声 8.2.6 啁啾 8.2.7 反射噪声8.3 差错控制 8.3.1 误码检测概念 8.3.2 线性检错码 8.3.3 多项式码 8.3.4 前向纠错8.4 相干检测 8.4.1 基本概念 8.4.2 零差检测 8.4.3 外差检测 显示全部信息

《光纤通信（第5版）》是一部详尽阐述光纤通信系统及其相关技术的权威著作。本书聚焦于现代光通信的核心原理、关键器件、系统设计、网络架构以及前沿发展趋势，旨在为读者提供一个全面而深入的学习平台。 第一部分：光纤传输基础 本书首先奠定了光纤传输的理论基础。在这一部分，读者将深入理解光纤作为信息传输载体的物理原理。我们将详细介绍光纤的结构，包括纤芯、包层和涂覆层，以及它们各自的作用。重点将放在光在光纤中传输的模式和机理，例如全内反射原理，以及不同类型光纤（如单模光纤和多模光纤）的特性差异和适用场景。 进一步地，我们将探讨光纤传输过程中不可避免的损耗。各种损耗机制，如吸收损耗、散射损耗（瑞利散射、米氏散射）、弯曲损耗（宏弯和微弯）以及连接损耗，都将得到细致的分析。理解这些损耗对于设计高效、可靠的光通信链路至关重要。 色散是限制光纤通信系统传输速率和距离的另一个关键因素。本书将系统阐述不同类型的色散，包括模间色散（多模光纤特有）、材料色散、波导色散以及偏振模色散。我们将详细解析其产生机理，并介绍用于补偿色散的技术，如色散位移光纤（DSF）、色散补偿光纤（DCF）以及色散补偿光栅（FBG）。 第二部分：光电子器件与光源 光纤通信系统的核心在于光电信号的转换与传输，因此，本书将花费大量篇幅介绍关键的光电子器件。 光源部分将深入剖析激光器（Laser Diode, LD）和发光二极管（Light Emitting Diode, LED）的工作原理、性能参数及其在光通信中的应用。我们将详细介绍不同类型的激光器，如DFB（分布式反馈）激光器、FP（法布里-珀罗）激光器，以及它们的光谱特性、调制能力和功率输出。LED作为低成本光源，其特点和适用性也将得到充分讨论。 光探测器部分将重点介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的结构、工作原理、响应速度、量子效率、暗电流和噪声特性。这些参数直接影响接收端的灵敏度和误码率。 调制与解调器是实现光信号信息加载和提取的关键。本书将介绍各种调制方式，如直接强度调制、外调制（电光调制器、声光调制器），以及相干检测和非相干检测技术。 光放大器在长距离传输中起着至关重要的作用。本书将详细介绍掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理、增益特性、噪声系数、饱和效应以及不同配置（如泵浦方式、多级放大）。其他类型光放大器，如半导体光放大器（SOA）也将有所提及。 第三部分：光通信系统设计与传输 在掌握了基础原理和关键器件后，本书将转向光通信系统的整体设计和传输。 光纤链路预算是系统设计的基础。我们将详细讲解如何计算链路损耗，包括光纤损耗、连接器损耗、熔接损耗以及器件插入损耗，并如何确定接收端所需的最小接收光功率，从而设计出满足要求的传输链路。 调制格式与编码直接影响通信系统的效率和鲁棒性。本书将介绍常用的数字调制格式，如NRZ（非归零码）、RZ（归零码）、PAM4（四电平脉冲幅度调制）等，以及前向纠错（FEC）码在提高传输可靠性方面的重要作用。 多路复用技术是提高光纤传输容量的关键。本书将深入介绍波分复用（WDM）技术，包括波分复用（WDM）、粗波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM）。我们将详细讲解复用器（Mux）和解复用器（Demux）的工作原理，以及其在现代通信网络中的应用。 第四部分：光网络架构与应用 本书的后续部分将聚焦于光通信在现代网络中的架构和广泛应用。 光网络架构是实现高效通信的基础。我们将详细介绍点对点光纤链路、无源光网络（PON）及其演进（如GPON, EPON, XG-PON）、光传输网络（OTN）以及光交换的概念。 光通信系统在不同应用场景下的实现是本书的重点。我们将深入探讨： 城域网（MAN）和接入网： 关注其拓扑结构、器件选择和带宽需求。 长途传输网： 重点分析如何实现超长距离、大容量传输，涉及EDFA链、色散管理和信号再生。 数据中心互连（DCI）： 介绍低延迟、高带宽的DCI解决方案，以及其对光源、器件性能的要求。 无线接入网（Backhaul）： 讨论光纤如何支持高密度、高速的无线通信基站连接。 海底光缆通信： 简述海底光缆的设计、部署和维护面临的挑战。 第五部分：前沿技术与发展趋势 为了保持内容的先进性，本书将专门辟出一章讨论光通信领域的最新技术和未来发展方向。 相干光通信作为一种先进的调制和检测技术，能够显著提升频谱效率和传输距离，本书将对其原理、关键器件（如相干接收机）和性能优势进行深入解读。 下一代光网络技术，如更高速率的传输（400GbE, 800GbE及以上）、新型光器件（如硅光子器件）、软件定义网络（SDN）在光网络中的应用，以及人工智能（AI）在光网络优化和故障预测中的潜力，都将得到前瞻性的介绍。 光通信的安全性，包括物理层安全和加密技术，也将有所探讨。 本书特点： 系统性强： 内容覆盖光纤通信的各个方面，从基础理论到前沿技术，形成一个完整的知识体系。 理论与实践结合： 既有深入的理论分析，也结合了实际工程应用案例，帮助读者理解理论在实际中的应用。 注重器件细节： 对关键光电子器件的工作原理、性能参数和选择依据进行了详细阐述。 紧跟技术发展： 包含最新的研究成果和行业发展趋势，为读者提供前瞻性指导。 结构清晰，语言精炼： 章节划分逻辑性强，语言表述严谨准确，易于读者理解和掌握。 《光纤通信（第5版）》将是所有从事光通信领域的研究人员、工程师、技术人员以及相关专业学生不可或缺的参考书。通过阅读本书，读者将能够深刻理解光纤通信的奥秘，掌握设计、分析和优化光通信系统的能力，并对该领域的未来发展趋势有清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个对光纤通信领域充满好奇但又有些畏难情绪的读者来说，《光纤通信(第5版)》无疑是一盏明灯。我最初接触这本书，是想了解光纤通信是如何改变我们的生活的，这本书从基础的光学原理讲起，循序渐进，一点点揭开了光纤通信的神秘面纱。 我特别欣赏书中那些图文并茂的讲解。很多抽象的概念，通过书中精美的插图和流程图，变得直观易懂。比如，在讲解光信号的调制和解调时，作者们使用了非常形象的比喻和类比，让我这个非专业人士也能轻松理解。此外，书中对各种光器件的原理和应用介绍，也让我对这些“幕后英雄”有了全新的认识。我过去只知道有光猫、光纤，但通过这本书，我了解了它们内部是如何工作的，以及背后蕴含的复杂科学。 这本书的语言风格也很亲切，没有过于生涩的学术术语，即使是偶尔出现的专业词汇，作者们也都会给出清晰的解释。这让我在阅读过程中不会感到焦虑，反而充满了探索的乐趣。我感觉这本书不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的老师，耐心细致地引导我进入光通信的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

作为一名通信工程专业的学生，《光纤通信(第5版)》是我学习过程中不可或缺的重要参考书。它以其严谨的科学态度、系统性的知识体系和深入浅出的讲解方式，为我打下了坚实的光通信理论基础。 我特别喜欢书中关于光信号传输质量的讨论，包括色散、噪声、非线性效应等对信号质量的影响，以及如何通过各种技术手段来克服这些影响。例如，书中对各种补偿技术的介绍，如色散补偿光纤、电子色散补偿等，都非常详细，并且给出了相应的数学模型和仿真结果。这让我能够更深刻地理解这些技术的物理原理和实际效果。 同时，书中还对各种光通信系统的架构和设计进行了深入分析，从点到点的传输系统到复杂的网络拓扑，都进行了详细的讲解。我从中学习到了如何根据实际需求来设计和优化光通信系统，如何进行链路预算和性能评估。这本书的案例分析也做得非常出色，让我能够将理论知识与实际工程应用联系起来，更好地理解光通信技术的实际价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我之前一直在实际的光通信工程项目中摸索，很多理论知识都是碎片化的，遇到问题也只能靠经验来解决。自从有了《光纤通信(第5版)》，我感觉像是找到了一个知识宝库。它系统地介绍了光纤通信的各个方面，从光纤本身的设计和制造，到光信号的产生、传输、接收，再到整个系统的架构和优化，几乎涵盖了我工作中的所有痛点。 我尤其喜欢书中对各种光通信技术的发展历程和未来趋势的分析。它不仅讲清楚了“是什么”，还深入探讨了“为什么”和“将走向何方”。例如，书中对相干光通信的详细阐述，让我明白了为什么这种技术是未来高速光网络发展的必然选择，以及它所面临的挑战和突破点。书中还引用了大量的最新研究成果和行业标准，这使得内容的时效性非常强，读起来感觉既有理论深度，又不失实践指导意义。对于我这样需要在实际工作中应用知识的人来说，这本书提供了非常宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

读完《光纤通信(第5版)》，我真的觉得在光通信这个领域，作者们的功力深厚，尤其是对概念的梳理和技术细节的阐述，让我受益匪浅。一开始，我只是想找一本能快速了解光纤通信基本原理的书，没想到这本书的深度和广度远远超出了我的预期。它不仅仅是简单地罗列公式和概念，而是通过生动的例子和清晰的逻辑，将光纤的物理特性、信号的传输机制、以及各种关键器件（如激光器、探测器、调制解调器等）的工作原理讲解得淋漓尽致。 尤其让我印象深刻的是，书中对于光纤损耗的分析，从瑞利散射到弯曲损耗，都给出了详尽的数学推导和物理意义的解释。这让我能够更深刻地理解为什么光信号在传输过程中会衰减，以及有哪些方法可以减小这种衰减。此外，对于非线性效应的讨论，也让我对高速率、长距离传输的光通信系统有了更全面的认识。虽然有些数学公式对我来说确实是一个挑战，但我能感受到作者们在力求用最严谨的方式呈现最真实的物理现象。这本书的编排也很合理，从基础的光学原理过渡到具体的通信系统设计，层层递进，即使是初学者也能循序渐进地掌握。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究下一代通信技术，而光纤通信是其中不可或缺的一环，所以偶然间翻阅了《光纤通信(第5版)》。这本书的理论深度和广度都令我印象深刻，特别是对于一些前沿技术的探讨，让我看到了光通信的无限可能。 书中对于光纤材料的介绍，从单模光纤到多模光纤，再到特种光纤，都进行了细致的分析，包括它们的结构、特性以及在不同应用场景下的优势。我尤其关注了书中关于光放大器的部分，EDFA和半导体光放大器等技术的原理、性能指标和实际应用都得到了详细的阐述，这对我理解长距离传输的瓶颈和解决方案至关重要。 此外，书中对高速率、高容量光通信系统的论述，比如WDM（波分复用）技术的原理和发展，以及对未来超高带宽网络的需求和实现方式的展望，都给我带来了很多启发。这本书的更新非常及时，包含了近年来光通信领域的重要进展，让我能够站在巨人的肩膀上，对未来的研究方向有一个更清晰的认识。