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： 盱眙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：26943873786

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：现代通信基石的深度解析》 在信息爆炸的时代，数据传输的效率和带宽需求如同脱缰的野马，不断挑战着人类的通信极限。从最初的电报到无线信号，每一次技术的革新都深刻地改变着我们的生活。然而，真正将人类带入高速、海量信息时代的，无疑是光纤通信技术的崛起。它以光的速度，跨越物理空间的界限，将全球紧密连接，成为现代通信网络的血管与神经。 本书并非简单罗列光纤通信技术的方方面面，而是致力于深入剖析这一革命性技术的底层原理、核心组成、前沿发展以及其在推动社会进步中的关键作用。我们将一同探索光波如何在纤细的玻璃或塑料纤维中穿梭，克服损耗与色散的挑战，将海量数据以惊人的速度传递到世界的每一个角落。 第一章：光与通信的邂逅——光纤通信的起源与发展 在深入探讨光纤通信的复杂技术之前，有必要回顾其历史的足迹。本章将带您穿越时空的隧道，追溯人类对光的探索历程，以及如何将光的特性巧妙地运用于信息传递。我们将了解那些奠定光纤通信理论基础的里程碑式发现，从早期的理论构想到实验验证，再到材料科学的突破，最终催生出实用化的光纤通信系统。我们将探讨在不同时期，通信技术面临的瓶颈，以及光纤通信如何一步步打破这些限制，展现其作为未来通信主流的潜力。这一章将为读者建立一个宏观的认知框架，理解光纤通信并非横空出世，而是科学探索与工程实践不断融合的必然结果。 第二章：光在纤中舞——光纤的物理原理与结构 光纤通信的核心载体——光纤，其本身就蕴含着精妙的物理学原理。本章将深入浅出地解析光纤的导光机理。我们将详细阐述全反射定律在光纤中的应用，解释光信号是如何被约束在纤芯内部，实现长距离传输而不会大量泄露。同时，我们将探讨不同类型光纤的结构特点，如阶跃型光纤和渐变型光纤，分析它们在模式传播、损耗特性以及带宽性能上的差异。此外，光纤的材料选择及其制造工艺也将被细致地介绍，包括石英玻璃的纯度要求、掺杂技术以及外保护层的作用，这些都直接影响着光纤的传输性能和可靠性。理解光纤的物理特性，是理解整个光纤通信系统运作的关键。 第三章：信号的生与灭——光信号的产生、调制与检测 光信号的产生和接收是光纤通信链路中的核心环节。本章将聚焦于光源和光探测器的技术。我们将详细介绍半导体激光器（如DFB激光器、FP激光器）和发光二极管（LED）在光纤通信中的应用，分析它们的结构、工作原理、光谱特性、功率输出以及调制能力。随后，我们将深入探讨各种调制技术，如何将电信号转化为可传输的光信号，包括直接调制和外调制，以及幅度调制、频率调制和相位调制等。在信号的另一端，光探测器扮演着至关重要的角色。本章将介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）等主流光探测器的原理，分析它们的响应速度、量子效率、噪声特性以及灵敏度，并探讨如何有效地将接收到的微弱光信号放大和还原为电信号。 第四章：跨越距离的挑战——损耗、色散与非线性效应 尽管光纤传输效率极高，但在长距离传输中，信号的衰减和失真仍然是不可避免的挑战。本章将集中探讨这些关键的传输障碍。我们将详细分析光纤中的两种主要损耗机制：吸收损耗和散射损耗，以及它们如何随波长变化。接着，我们将深入研究色散效应，包括材料色散、波导色散和模式色散，解释它们如何导致不同频率或模式的光信号传播速度不一致，从而引起信号脉冲展宽，限制传输带宽。此外，本章还将引入非线性效应，如受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）和自相位调制（SPM），探讨它们在光纤中产生的复杂影响，以及如何通过优化系统设计来减轻这些效应。 第五章：高效传输的保障——光放大器与光电器件 为了克服长距离传输中的信号衰减，光放大器发挥着不可替代的作用。本章将重点介绍当前主流的光放大技术。我们将详细解析掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理，包括泵浦光、增益介质和能量跃迁过程，分析其在C波段和L波段的优异表现，以及它如何成为现代光通信网络的核心组件。同时，我们还将简要介绍其他类型的光放大器，如半导体光放大器（SOA）。此外，本章还将探讨各类关键的光电器件，它们在光信号的转换、路由和管理中起到重要作用，例如光开关、波长选择开关（WSS）和光复用器/解复用器（MUX/DEMUX），它们是构建高效、灵活光网络的基础。 第六章：构建网络——光传输系统与网络架构 光纤通信的最终目的是构建覆盖广泛、性能卓越的通信网络。本章将从系统层面和网络架构层面进行深入探讨。我们将介绍不同类型的光传输系统，如点对点系统、时分复用（TDM）系统和波分复用（WDM）系统。特别地，我们将详细阐述波分复用（WDM）技术，包括粗波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM），分析其如何通过在同一根光纤中传输多个不同波长的光信号，极大地提升了传输容量。我们将探讨光网络的拓扑结构，如点对点、总线型、环型和网状型，以及不同架构在可靠性、扩展性和管理方面的优势与劣势。本章还将介绍光网络的关键组成部分，如传输设备、路由设备和管理系统，为读者勾勒出整个光通信网络的蓝图。 第七章：迈向未来——光纤通信的前沿技术与发展趋势 光纤通信技术的发展从未停止，总是在不断突破新的高度。本章将展望未来，介绍当前及未来光纤通信领域的前沿技术和发展趋势。我们将探讨超高速光传输技术，如相干光通信，分析其如何利用信号的相位和振幅信息来编码数据，实现更高的频谱效率。同时，我们将关注相干光模块的集成化和小型化发展。本章还将探讨光子集成技术，如何将多个光器件集成到单一芯片上，降低成本、功耗和体积，为构建更密集、更高效的光网络奠定基础。此外，人工智能（AI）在光网络中的应用，如智能流量调度、故障预测和网络优化，也将是本章的重要议题。我们还将简要提及空分复用（SDM）等新型复用技术，以及下一代光通信网络（如6G）对光纤通信提出的新挑战和新机遇。 通过对以上七个维度的深入解析，本书旨在为读者提供一个全面、系统且富有洞察力的光纤通信知识体系。我们希望读者在阅读过程中，不仅能掌握光纤通信的核心技术原理，更能深刻理解其在现代社会中的战略地位，以及其为人类信息交流和数字经济发展所做出的巨大贡献。这不仅仅是一本技术书籍，更是一次探索信息时代脉搏的旅程。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在光通信领域摸爬滚打了多年的老兵，我一直以来都在寻找一本能够触及“核心”的教材。市面上关于光纤通信的书籍不少，但真正能够将理论与实践深度结合，又兼具前瞻性的却不多。当我看到《光纤通信(第5版)》时，便被它的标题所吸引。我迫不及待地翻阅，希望它能带我进入更深层次的理论世界，例如关于量子通信在光纤中的应用，或者更先进的光放大器原理。我特别关注那些能够激发我思考，甚至提供研究思路的内容。我希望这本书不仅仅是知识的堆砌，更能引导我进行批判性思考，发现新的技术路径。例如，书中是否会深入探讨光子集成技术的发展趋势，以及如何通过模块化和小型化来提升光通信系统的集成度和效率？我期待它能够成为我思维碰撞的火花，为我未来的研究和开发工作提供不竭的灵感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度是我最看重的。我希望它不仅能覆盖光纤通信的基础知识，还能对当前和未来的发展趋势进行深入的探讨。我一直在关注宽带光通信技术的最新进展，比如相干光通信技术在提高传输速率和频谱效率方面的作用。这本书如果能详细阐述相干光通信的原理、关键技术、以及在长距离传输和数据中心互联中的应用，那将非常有价值。此外，我也对网络智能化和软件定义光网络（SDON）等新兴领域的内容很感兴趣。希望书中能够提供对这些前沿技术的深入剖析，包括其实现机制、面临的挑战以及未来的发展前景。这本书的第五版，我相信它能够为我提供一个全面、深入且具有前瞻性的光纤通信知识体系，帮助我更好地理解行业发展脉络，并为我的职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图文并茂让我眼前一亮。书中穿插了大量的插图、表格和示意图，这些视觉化的元素极大地增强了内容的易读性和理解性。我之前在学习某些复杂的概念时，常常因为抽象的文字描述而感到吃力，而这本书的插图恰好弥补了这一不足，能够更形象地展示出原理和结构。我尤其希望书中关于光器件（如激光器、调制器、探测器）工作原理的图示能够足够详细，并且能够解释不同器件的性能指标及其对整个通信系统的影响。另外，如果书中能提供一些关于光纤通信系统设计和优化的实际案例，并且配有相应的图表分析，那对我来说将是极大的福音。我希望通过这本书，能够更直观地理解光纤通信系统中的各个组成部分是如何相互协作，以及如何在实际应用中进行优化和故障排除，从而提高我的工程实践能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计十分经典，淡蓝色的背景搭配烫金的“光纤通信”字样，简洁大气，一看就很有学术范儿。拿在手里沉甸甸的，纸张的质感也相当不错，散发着淡淡的油墨香，让人忍不住想立刻翻开它。我是一名刚入行不久的光通信工程师，之前也看过一些相关的资料，但总觉得不够系统深入。这次抱着试试看的心态入手了这本《光纤通信(第5版)》，希望能够系统地梳理一下我的知识体系。我尤其期待书中能够对光纤的物理特性、传输原理以及各种损耗和色散的详细解释，毕竟这些是理解整个光通信系统的基础。而且，随着技术的发展，我非常好奇第五版在内容上是否会有一些新的更新，比如关于新型光纤技术、光器件的发展，或者是一些新兴的光通信应用场景的介绍。毕竟，光通信行业日新月异，学习新知识、掌握新技能才能跟上时代的步伐。这本书的厚度也让我觉得内容会相当充实，希望它能成为我工作中的得力助手，解答我在实际工作中遇到的各种疑难杂症。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是它的编排非常清晰。目录的设置很合理，每个章节的标题都直观地概括了内容，并且小标题的层级也很分明，方便读者快速定位到自己感兴趣的部分。我是一个喜欢有条理地学习知识的人，所以这样的结构对我来说非常友好。我最想深入了解的是其中关于光纤传感技术的部分，因为我工作中会接触到一些相关的应用，但对底层原理还不是特别清楚。这本书的详细介绍，特别是如果能包含一些实际的案例分析或者原理推导，对我来说将是巨大的帮助。此外，我也对书中关于光网络架构和协议的章节抱有很高的期望，毕竟理解整个网络是如何协同工作的，对于优化系统性能至关重要。希望这本书能够提供一些关于不同光网络拓扑的优缺点分析，以及最新的网络协议标准介绍，这样我就能更好地理解和设计我们的光网络了。