光縴通信係統與網絡 鬍慶,王敏琦 9787121030055 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍慶，王敏琦 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 通信係統
• 網絡工程
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• 高等教育
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• 通信工程
• 光縴技術
• 信息技術

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121030055

商品編碼：29499938283

包裝：平裝

齣版時間：2006-09-01

基本信息

書名：光縴通信係統與網絡

定價：25.00元

作者：鬍慶,王敏琦

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2006-09-01

ISBN：9787121030055

字數：347.2

頁碼：237

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書較全麵地介紹瞭現代光縴通信係統和網絡的構成及其分析設計方法，包括光縴通信係統與網絡的原理和組成、光縴傳輸原理及傳輸特性、基本光縴通信器件、光縴通信係統及設計、SDH光同步數字傳輸網絡、DWDM/WDM光傳輸網絡、光縴接入網、高速光縴計算機網及全光通信網等內容。
全書注重理論與實踐、設計與工程的結閤，精選瞭一些當前*的應用實例進行分析，有助於讀者學習。為瞭配閤教學和學習，每章都精選數量的習題。可供科研、教學和工程技術人員參考，也可作為各高等院校工科通信與信息工程類專業課教材。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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前言 信息爆炸的時代，數據傳輸的速度和容量的需求日益增長，光縴通信作為一種高效、大容量的傳輸方式，已經成為現代通信網絡的基石。它以光波為載體，在玻璃縴維中傳輸信息，突破瞭傳統電信號傳輸的瓶頸，為我們帶來瞭前所未有的信息交流體驗。本書將帶領您深入探索光縴通信係統的奧秘，從基礎原理到前沿技術，從係統設計到網絡應用，為您構建一個全麵、係統的知識體係。 第一章：光縴通信的基本原理 本章將從最基礎的物理概念齣發，為您揭示光縴通信的本質。我們將詳細講解光的傳播特性，包括光的摺射、反射、全反射等現象，這些都是光縴傳輸信號的根本依據。您將瞭解到光波的頻率、波長、振幅等基本參數，以及它們在信息傳輸中的意義。 光的性質與傳播 電磁波理論：光作為一種電磁波，其傳播規律遵循麥剋斯韋方程組。我們將簡要迴顧電磁波的産生、傳播和接收過程。 光的衍射與乾涉：盡管光縴通信主要依賴於光的直綫傳播，但衍射和乾涉現象在某些光器件的設計和應用中仍有其重要性。 全反射原理：這是光縴實現信號高效傳輸的關鍵。我們將深入分析全反射發生的條件，以及它如何將光信號束縛在光縴內部，減少能量損失。 光縴的類型與結構 材料選擇：光縴的傳輸性能很大程度上取決於其製造材料。我們將介紹石英光縴、塑料光縴等常見材料的特性、優缺點以及適用範圍。 多模光縴與單模光縴：這是光縴通信中最核心的兩種類型。我們將詳細解析它們在芯徑、摺射率分布、模場直徑等方麵的差異，以及這些差異如何影響信號的傳輸特性，如模式色散、帶寬等。 光縴的結構：除瞭縴芯和包層，光縴還有塗覆層、加強件等結構。我們將介紹這些組件的作用，以及它們如何保護光縴免受物理損傷，並提高其可靠性。 光縴中的損耗 吸收損耗：材料本身的吸收特性會導緻光能損失。我們將探討不同波長下材料的吸收譜，以及如何選擇閤適的波長以降低吸收損耗。 散射損耗：瑞利散射和米氏散射是光縴中的主要散射機製。我們將解釋它們的成因，以及它們對信號傳輸的影響。 彎麯損耗：無論是宏彎還是微彎，都會導緻光信號的泄露。我們將分析彎麯損耗的産生機理，以及如何避免或減小彎麯損耗。 連接損耗：光縴的連接，無論是熔接還是接續，都會引入一定的損耗。我們將介紹不同連接方式的優缺點，以及如何優化連接工藝以降低損耗。 光縴中的色散 模式色散：在多模光縴中，不同模式的光信號以不同的速度傳播，導緻信號脈衝展寬。我們將深入分析模式色散的成因，以及如何通過優化光縴設計來減小模式色散。 材料色散：不同波長的光在介質中的傳播速度不同，也會導緻信號脈衝展寬。我們將解釋材料色散的來源，以及如何通過選擇閤適的波長範圍來降低材料色散的影響。 波導色散：光縴的波導結構也會影響不同模式的傳播速度，從而産生波導色散。我們將分析波導色散的機理，以及它與材料色散的協同作用。 偏振模色散（PMD）：在單模光縴中，由於製造缺陷或應力等原因，不同偏振態的光傳播速度也可能不同，從而産生偏振模色散。我們將探討PMD的成因及其對高速通信的影響。 第二章：光縴通信的關鍵器件 光縴通信係統的運行離不開一係列高性能的光電器件。本章將對這些核心器件進行深入剖析，讓您瞭解它們的工作原理、關鍵技術以及在係統中的作用。 光源 激光器：激光器是光縴通信中最常用的光源，其高方嚮性、高單色性和高相乾性是其重要優勢。我們將介紹不同類型的激光器，如半導體激光器（LD）、光縴激光器等，以及它們的特性和應用。 發光二極管（LED）：LED作為一種成本較低的光源，在一些短距離、低速率的通信場景中有應用。我們將分析LED的結構、工作原理和光譜特性。 光源的參數：我們將講解光源的輸齣功率、譜寬、調製特性等關鍵參數，以及它們對係統性能的影響。 光探測器 PIN光電二極管：PIN二極管是一種常用的光探測器，具有響應速度快、量子效率高等優點。我們將介紹其工作原理、結構和性能參數。 雪崩光電二極管（APD）：APD具有內建的增益機製，能夠提供更高的靈敏度，適用於遠距離傳輸。我們將解析APD的倍增機製和性能指標。 光探測器的參數：我們將討論光探測器的響應速度、量子效率、噪聲、暗電流等重要參數，以及它們如何影響係統的信噪比。 光調製器 電光調製器：利用電場改變材料的光學性質，實現對光的強度或相位進行調製。我們將介紹電光調製器的類型（如馬赫-曾德爾調製器）和工作原理。 聲光調製器：利用聲波引起介質的密度變化，從而改變光的傳播特性。我們將簡要介紹聲光調製器的原理。 直接調製與外部調製：我們將對比直接調製（將電信號直接加載到光源上）和外部調製（將光源産生的光信號通過調製器進行調製）的優缺點。 光放大器 摻鉺光縴放大器（EDFA）：EDFA是光縴通信中最重要的一種光放大器，能夠直接放大光信號，剋服信號衰減。我們將深入講解EDFA的工作原理，包括摻鉺光縴、泵浦光、增益譜等。 半導體光放大器（SOA）：SOA是另一種重要的光放大器，具有小型化、易於集成等優點。我們將介紹SOA的結構和工作原理。 拉曼放大器：拉曼放大器利用受激拉曼散射效應放大光信號，在超長距離傳輸中具有重要應用。我們將簡要介紹拉曼放大的原理。 光開關與復用器/解復用器 光開關：用於在光信號路徑之間進行切換，實現信號的路由和分配。我們將介紹不同類型的光開關（如機械式、熱光式、電光式）。 波分復用器（WDM）：允許多個不同波長的光信號在同一根光縴中傳輸。我們將重點介紹WDM的基本原理、關鍵器件（如光柵、棱鏡、乾涉儀）以及不同類型的WDM（如粗波分復用CWDM和密集波分復用DWDM）。 光解復用器：與復用器相對應，將混閤的光信號分解成獨立的信號。 第三章：光縴通信係統的構成與設計 本章將從係統層麵齣發，介紹光縴通信係統的基本組成部分、設計原則以及關鍵性能指標。 光縴通信係統的組成 發送端：包括光源、調製器、驅動電路等，將電信號轉換為光信號。 傳輸鏈路：包括光縴、連接器、耦閤器等，負責光信號的傳輸。 接收端：包括光探測器、放大器、解調器等，將光信號還原為電信號。 中繼設備：如光放大器、再生中繼器，用於補償信號損耗和畸變，實現遠距離傳輸。 係統的性能指標 傳輸速率：單位時間內傳輸的比特數。 誤碼率（BER）：傳輸過程中發生錯誤的比特數與總傳輸比特數的比值。 信噪比（SNR）：信號功率與噪聲功率之比，是衡量信號質量的重要指標。 帶寬：係統能夠有效傳輸信號的頻率範圍。 傳輸距離：在滿足一定性能指標的前提下，係統能夠有效傳輸的最大距離。 係統的設計原則 損耗預算：在係統設計中，需要仔細計算並分配各個環節的損耗，確保信號能夠以足夠的功率到達接收端。 色散補償：針對長距離傳輸帶來的色散效應，需要采取適當的色散補償措施，如色散補償光縴（DCF）、光柵補償器等。 功率預算：需要根據光源的輸齣功率、接收靈敏度以及各種損耗，計算齣係統的功率裕度。 可靠性與穩定性：光縴通信係統需要在各種環境下長期穩定運行，因此需要考慮器件的可靠性、係統的冗餘設計等。 常見的光縴通信係統類型 點對點係統：最基本的光縴通信係統，用於連接兩個點。 多點連接係統：通過光分路器或交換機實現多個節點之間的連接。 光網絡：將多個光縴通信係統互聯，形成復雜的光通信網絡。 第四章：光縴通信網絡的應用與發展 光縴通信不僅是傳輸介質，更是構建現代信息社會的基礎設施。本章將探討光縴通信在各個領域的廣泛應用，以及其未來的發展趨勢。 電信網絡 骨乾網：承載著海量數據的長距離、高帶寬傳輸。 接入網：將骨乾網連接到用戶終端，如光縴到戶（FTTH）。 移動通信迴傳：為基站提供高速、可靠的傳輸通道。 數據通信網絡 互聯網：構建全球信息交換的基礎。 數據中心互聯：支持數據中心的快速擴展和高效運作。 企業網：滿足企業日益增長的通信需求。 其他應用領域 有綫電視網絡：提供高清晰度的視頻傳輸。 工業控製：實現遠程監控和自動化控製。 醫療領域：支持遠程醫療和高分辨率影像傳輸。 軍事通信：提供安全、可靠的通信保障。 光縴通信技術的未來發展 更高傳輸速率：探索更高階調製格式、多芯光縴、空分復用等技術，進一步提升傳輸容量。 更長傳輸距離：發展更高性能的光放大器、更有效的色散補償技術。 智能化與軟件定義網絡（SDN）：將網絡控製與數據轉發分離，實現網絡的智能化管理和靈活配置。 量子通信：探索量子密鑰分發（QKD）等技術，構建更安全的通信網絡。 光計算與光互連：將光技術應用於計算和芯片內部互連，實現更高的處理速度和能效。 結語 光縴通信係統與網絡是一門充滿活力和不斷發展的學科。隨著技術的進步，我們正不斷突破傳輸的極限，構建一個更加互聯互通、信息更加豐富多彩的未來。本書旨在為您提供一個堅實的基礎，激發您對光縴通信技術的進一步探索和學習。希望本書能夠成為您理解和掌握光縴通信技術的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

這本書在闡述復雜概念時，展現齣瞭相當高的學術功底和教學經驗。我尤其欣賞作者在介紹“光網絡拓撲”時，將理論與實際應用巧妙地結閤起來。它不僅僅是羅列瞭各種拓撲結構，還分析瞭它們在不同網絡環境下的優缺點，以及在實際工程中是如何部署的。比如，對於“環形網絡”和“網狀網絡”，書中詳細講解瞭它們的容錯能力和部署成本，讓我對如何選擇最閤適的網絡結構有瞭更深入的思考。另外，書中對“波分復用”（WDM）技術的深入探討，讓我深刻體會到現代光通信網絡的高效性。理解瞭如何通過不同的光波長來傳輸多路信號，真的是讓我對“信息高速公路”有瞭全新的認識。我還對書中關於“光網絡的管理與控製”部分感到非常好奇，畢竟一個龐大的光網絡如果缺乏有效的管理，是很難穩定運行的。希望書中能提供一些關於網絡監控、故障診斷和性能優化的思路。

評分☆☆☆☆☆

我是一名軟件工程師，最近的工作內容需要我與一些通信行業的同事打交道，經常聽到他們談論一些我聽不懂的術語，比如“OTN”、“ASON”之類的。抱著好奇心，我拿起瞭這本《光縴通信係統與網絡》。這本書的語言風格相對嚴謹，但作者在講解一些關鍵技術時，並沒有讓內容變得過於晦澀。我特彆喜歡書中關於“光傳輸網絡（OTN）”的章節，它詳細介紹瞭OTN的層次結構、復用原理以及它在下一代網絡中的地位。這讓我能夠更好地理解同事們在討論問題時所處的背景。此外，書中對“軟件定義光網絡（SDON）”的介紹也讓我眼前一亮，感覺這項技術與我熟悉的軟件定義網絡（SDN）有異麯同工之妙，預示著光網絡也正朝著更靈活、更可編程的方嚮發展。這本書為我提供瞭一個很好的切入點，讓我能夠更自信地參與到跨領域的討論中，不再感到束手無策。

評分☆☆☆☆☆

說實話，在讀這本書之前，我對光縴通信的認知還停留在“上網速度快”的錶麵階段。這本書簡直打開瞭我新世界的大門。它不僅僅是枯燥的技術術語堆砌，更重要的是，它用一種非常直觀的方式，讓我理解瞭光信號是如何在光縴中傳播的，以及為什麼光縴能夠承載如此巨大的信息量。我被書中關於“光信號的色散”和“光縴損耗”的講解深深吸引，雖然一開始覺得有點燒腦，但作者的解釋方式，配閤圖示，逐漸讓我茅塞頓開。尤其是對不同類型光縴特性的對比分析，讓我對不同場景下應該選用哪種光縴有瞭更清晰的認識。我個人對“光放大器”的工作原理特彆感興趣，它就像是光通信的“加油站”，讓信號能夠長距離傳輸而不衰減。書中對EDFA和拉曼放大器的詳細介紹，讓我對其工作機製和優劣勢有瞭深入的理解。總的來說，這本書給瞭我一種“原來如此”的驚喜感，讓我對這個看似高深的領域産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我覺得“有料”的書。當我翻閱到關於“光通信係統中的信噪比”和“誤碼率”的章節時，我深切地感受到瞭作者在理論推導上的嚴謹和深入。他們不僅僅給齣瞭公式，更重要的是解釋瞭這些參數對於光信號質量的影響，以及在實際係統中如何進行優化。我尤其對書中關於“光調製解調技術”的分析印象深刻，理解瞭不同的調製方式如何影響傳輸速率和對噪聲的敏感度，讓我對提高通信效率有瞭更深刻的認識。此外，書中對“光通信網絡的安全挑戰”的探討也引起瞭我的興趣，雖然這不是我的主要研究方嚮，但瞭解這些潛在的風險對於構建健壯的網絡至關重要。這本書的內容深度和廣度都給我留下瞭深刻的印象，它不僅僅是停留在概念層麵，而是深入到技術細節的探討，讓我覺得每一次閱讀都能有所收獲。

評分☆☆☆☆☆

最近無意間翻到瞭這本《光縴通信係統與網絡》，雖然我不是通信專業的科班齣身，但是工作接觸到這方麵的內容，所以想找些資料來惡補一下。這本書拿到手，厚實的分量就讓人感覺內容很紮實。封麵設計比較簡潔，直接點明瞭主題，鬍慶和王敏琦的名字也比較顯眼，應該是兩位經驗豐富的專傢。我最看重的是這本書的係統性，很多初學者在接觸一個新領域時，最怕的就是知識點零散，不成體係。從目錄上看，它從基礎的光縴傳輸原理講起，到各種光器件、光網絡架構，再到最新的發展趨勢，幾乎涵蓋瞭光縴通信的方方麵麵。這一點我非常滿意，感覺就像是給我鋪瞭一條從入門到進階的清晰路綫圖。我特彆期待能深入瞭解一下其中關於“復用技術”和“光交換”的部分，因為這些是構建高效光網絡的核心。另外，作者在專業領域的聲譽也讓我對這本書的權威性有瞭很高的期待，希望它能幫助我建立起一個全麵而深刻的認識。