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： 扬中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：26943144718

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)》图书简介 引言： 在信息爆炸的时代，通信技术的发展日新月异，而光纤通信作为现代通信网络的基石，其重要性不言而喻。从最初的电话通信到如今的高速互联网、高清视频传输，再到未来万物互联的智能世界，光纤通信以其卓越的性能，支撑着人类社会信息化的飞速进步。《光纤通信（第5版）》旨在全面、深入地阐述这一核心技术，为读者提供一个系统、权威的学习平台。本书不仅是光纤通信领域专业人士的宝贵参考，也是相关专业学生、研究人员以及对现代通信技术感兴趣的广大读者的理想读物。 本书特色与内容概述： 《光纤通信（第5版）》是一部集理论、技术、应用与发展趋势于一体的力作。它在继承前几版经典内容的基础上，紧密追踪光纤通信技术的最新发展，对现有内容进行了全面的更新与拓展。本书以其严谨的学术态度、清晰的逻辑结构、丰富的实例和精美的图表，力求为读者构建一个完整的光纤通信知识体系。 第一部分：光纤通信基础理论 本部分将系统地介绍光纤通信的基本概念、传输原理以及关键技术。 光纤的基本性质： 深入剖析光纤的材料特性、结构设计（如纤芯、包层、涂覆层）及其对光信号传输的影响。我们将探讨不同类型光纤（单模光纤、多模光纤）的特点、优势与劣势，以及它们在不同应用场景下的选择标准。 光信号的产生与检测： 详细介绍光信号的产生机制，重点讲解半导体光源（如LED、激光器）的工作原理、性能参数及其在光纤通信系统中的应用。同时，深入阐述光信号的检测技术，介绍光电探测器（如PIN管、APD）的结构、工作原理、灵敏度、响应时间等关键指标。 光纤中的光传播： 讲解光在光纤中传播的基本原理，包括全反射、折射等现象。我们将详细阐述光纤的模式理论，解释单模和多模光纤的模式特性，以及模式色散对信号质量的影响。 光纤中的损耗与色散： 这是光信号在光纤中传输不可避免的两个重要问题。本书将详细分析光纤的吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗等各种损耗机制，并提出降低损耗的有效方法。同时，深入讲解不同类型的色散，如模式色散、材料色散、波导色散，分析它们对传输带宽和信号质量的影响，并介绍补偿色散的技术。 第二部分：光纤通信系统的关键组成部分 本部分将聚焦光纤通信系统的各个核心组件，对其技术细节进行深度解析。 光发射机： 详细介绍光发射机的设计与工作原理，包括驱动电路、调制技术（如直接调制、外部调制）及其对信号质量的影响。重点关注高功率、高稳定性的激光器的发展与应用。 光接收机： 深入分析光接收机的结构与性能，包括前置放大器、滤波电路、解调电路等。探讨不同类型光电探测器的选择与优化，以及如何提高接收灵敏度和信噪比。 光中继器与光放大器： 讲解光信号在长距离传输中如何通过中继器和光放大器进行再生与放大。详细介绍不同类型光放大器（如EDFA、SOA）的工作原理、性能参数以及它们在提高传输距离和系统容量方面的作用。 复用技术： 介绍提高光纤传输容量的关键技术，包括波分复用（WDM）技术，如稀疏波分复用（DWDM）和密集波分复用（DWDM）。深入分析波长选择开关（WSS）、光栅耦合器等关键器件，以及WDM系统的设计与优化。 光开关与光网络： 探讨光开关在构建灵活、可重构光网络中的作用，介绍不同类型光开关（如MEMS光开关、电致伸缩光开关）的原理与应用。分析光网络的拓扑结构、路由算法以及在数据中心、城域网等领域的应用。 第三部分：光纤通信系统的设计与性能分析 本部分将引导读者理解如何设计一个完整的光纤通信系统，并对其进行科学的性能评估。 系统设计原则： 讲解光纤通信系统的整体设计流程，包括链路预算、指标选择、关键参数的确定等。 误码率（BER）分析： 详细介绍误码率作为衡量系统性能的重要指标，分析影响误码率的各种因素，如噪声、串扰、色散等，并提供降低误码率的途径。 信噪比（SNR）分析： 讲解信噪比的计算方法及其与系统性能的关系，分析噪声源的类型与影响，并探讨提高信噪比的策略。 系统仿真与测试： 介绍使用仿真软件（如OptiSystem, VPI TransmissionMaker）对光纤通信系统进行建模与仿真，以及实际系统测试的方法与技术。 第四部分：新兴技术与发展趋势 本部分将放眼未来，展望光纤通信技术的最新发展方向。 下一代光纤技术： 介绍空分复用（SDM）技术，如少模光纤（MMF）和多芯光纤（MCF），及其在突破单模光纤容量限制方面的潜力。 相干光通信： 深入解析相干光通信技术，包括数字信号处理（DSP）、偏振复用等，及其在提高频谱效率和传输速率方面的优势。 光子集成技术： 探讨将多个光功能组件集成到单个芯片上的技术，如硅光子技术，及其在降低成本、减小体积和提高性能方面的应用前景。 人工智能与光网络： 分析人工智能（AI）在优化光网络管理、故障预测、资源分配等方面的应用，以及AI与光通信的融合将如何重塑未来的网络架构。 5G/6G通信中的光纤网络： 探讨光纤通信在支撑5G、6G等下一代移动通信网络中的关键作用，包括前传、中传、回传网络的设计与挑战。 数据中心互连： 详细阐述光纤通信在连接海量数据中心、满足日益增长的数据传输需求方面的应用与发展。 结论： 《光纤通信（第5版）》通过对光纤通信技术原理、关键器件、系统设计以及前沿发展的全面梳理，旨在为读者提供一个深入、系统的学习体验。本书内容丰富，涵盖面广，结构清晰，图文并茂，能够帮助读者建立扎实的理论基础，掌握核心技术，并对光纤通信的未来发展趋势有深刻的认识。无论是希望深入了解光纤通信原理的学生，还是致力于光通信系统研发的工程师，亦或是对信息通信技术发展充满好奇的读者，都能从中获益匪浅。本书将成为您探索光纤通信奥秘、把握未来技术脉搏的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤通信(第5版)》绝对是我近期最满意的一本技术书籍了！我是在工作需要，需要快速了解和掌握最新的光纤通信技术时购入的。起初，我对它的期望并不高，想着能从中找到一些基础概念的梳理就不错了，毕竟市面上的这类书籍参差不齐。但拿到手后，翻开第一页，我就被它清晰的逻辑和详实的讲解所吸引。作者在叙述方面非常有条理，从光纤的基本原理，比如折射、全反射，到不同类型光纤的特性，如单模光纤和多模光纤的优劣势，都讲解得极其透彻。尤其让我印象深刻的是，书中不仅停留在理论层面，还花了大量篇幅去介绍各种光纤的制造工艺和实际应用中的常见问题，以及如何进行故障排查和维护。这一点对于像我这样需要将知识转化为实践的技术人员来说，简直是及时雨。我之前在工作中遇到的很多模糊不清的现象，在这本书里都能找到合理的解释和解决方案。例如，在讨论光纤损耗时，书中对瑞利散射、吸收损耗、弯曲损耗等各种因素进行了细致的分析，并提供了相应的计算公式和抑制方法，这对我优化光路设计起到了至关重要的作用。而且，书中的插图和图表也都非常精美，很多复杂的概念通过这些可视化工具呈现出来，变得易于理解。即使是对于光纤通信领域的新手，也能通过这本书迅速建立起扎实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《光纤通信(第5版)》在对复杂概念的阐释上做得相当出色，而且它的内容组织非常人性化。我之前阅读过一些关于光纤通信的书籍，常常觉得在技术细节上讲得过于晦涩，或者在宏观概念上又显得过于笼统。而这本书在这方面找到了一个非常好的平衡点。它能够在保证技术精度的前提下，用相对通俗易懂的语言来解释复杂的物理现象。比如，在讲解光纤的模式理论时，书中通过引入“模式”的概念，并用类比的方式来解释不同模式在光纤中传播的差异，让我一下子就理解了多模光纤存在模式色散的原因。我还非常喜欢书中对光通信系统性能指标的介绍，包括信噪比（SNR）、误码率（BER）、动态范围等，并且详细阐述了这些指标是如何受到各种因素影响的，以及如何在系统设计中进行优化。这种深入浅出的讲解方式，让我能够更清晰地把握光纤通信系统的整体性能和设计考量。而且，书中对各种新型光纤连接器和耦合器的介绍，以及它们在实际工程中的安装和维护要点，对我来说也是非常实用的信息。这本书确实让我对光纤通信有了更全面、更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格非常独特，让我耳目一新。《光纤通信(第5版)》没有那种枯燥乏味的教科书式描述，反而带有一种工程师式的严谨和实用主义。作者在讲解过程中，常常会穿插一些实际工程案例和问题分析，让理论知识变得更加生动和贴近实际。我印象最深的是，书中在讲解光放大器部分时，不仅详细介绍了EDFA、SOA等不同类型的光放大器的工作原理，还列举了他们在长距离传输系统中的应用挑战，以及如何通过合理的配置来提高传输效率和信号质量。这种“理论+实践”的讲解方式，让我在学习过程中能够不断将书本知识与我的工作经验相结合，从而加深理解和记忆。而且，书中对于公式的推导过程都讲解得非常清晰，每一步都有合理的解释，不会让人觉得莫名其妙。即使是复杂的数学模型，在作者的阐释下也变得相对容易理解。我特别赞赏书中对最新行业标准的引用和解读，这让我能够站在行业前沿，了解当前光纤通信技术的发展方向和规范要求。这本书的价值在于，它不仅教你“是什么”，更教你“为什么”以及“怎么做”，这种教学方式对于提升解决实际问题的能力非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《光纤通信(第5版)》这本书的深度和广度都超出了我的预期。我之前对光纤通信的了解主要停留在一些零散的知识点上，这次抱着学习的态度来阅读，发现这本书构建了一个非常完整的知识体系。它不仅仅是简单罗列概念，而是深入探讨了各个技术环节之间的内在联系。比如，在讲解光纤的传输特性时，作者并没有局限于单一的光纤类型，而是将不同光纤在不同应用场景下的表现进行了详细对比，包括带宽、色散、损耗等关键指标。我还特别喜欢书中对光电器件的讲解，从光源（如激光器、LED）到探测器（如PIN二极管、APD），再到调制解调器，每一个环节的原理、性能参数以及在实际系统中的作用都进行了详尽的阐述。这让我能够更全面地理解整个光纤通信系统的构成和工作流程。更难得的是，书中还涉及了一些前沿技术，比如超高带宽光纤、多芯光纤以及相关的先进传输技术，这对于想要了解未来发展趋势的人来说，无疑是一笔宝贵的财富。我尤其欣赏书中对实验数据和仿真结果的引用，这增加了内容的客观性和说服力。阅读过程中，我常常会对照书中的图表回顾自己之前接触过的设备，顿时豁然开朗，之前的许多困惑也迎刃而解。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤通信(第5版)》的价值远不止于它作为一本参考书。它更像是一位经验丰富的导师，引导我深入探索光纤通信的每一个角落。我是一个对技术细节有着极致追求的人，而这本书恰恰满足了我这一点。它对光纤材料的微观结构、光信号在光纤中的传播动力学、以及各种非线性效应的产生机理和影响都进行了细致入微的分析。例如，在讨论色散补偿时，书中详细介绍了各种补偿方法，包括色散位移光纤（DSF）、色散补偿光纤（DCF）以及光栅补偿技术，并对它们的优缺点进行了比较分析。这让我对如何有效抑制色散，提升传输速率有了更深刻的认识。此外，书中对光纤网络架构的设计原则，以及不同网络拓扑（如点对点、总线、环形、星型）在光纤通信中的应用和演进也进行了详细的阐述。我个人尤其关注其中的网络安全部分，虽然篇幅不多，但对光纤通信网络面临的安全威胁和相应的防护措施的介绍，为我提供了重要的参考。总而言之，这本书不仅适合初学者入门，也能够为有一定基础的专业人士提供深入的洞见和启发。