光縴通信中的光波技術 李齊良 9787030302908 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李齊良 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光波技術
• 通信工程
• 光電子學
• 信息技術
• 高等教育
• 教材
• 李齊良
• 9787030302908
• 光縴

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030302908

商品編碼：29522367079

包裝：平裝

齣版時間：2011-03-01

基本信息

書名:光縴通信中的光波技術

定價：60.00元

售價：49.2元,便宜10.8元,摺扣82

作者:李齊良

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-03-01

ISBN：9787030302908

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書介紹光縴通信中光波技術和理論，主要介紹瞭光縴通信的發展曆史，光縴通信的基本理論，從麥剋斯韋電磁理論齣發，得到各種條件下光脈衝傳輸的非綫性薛定諤方程。研究瞭群速度色散、自相位調製、調製不穩定性、光孤子、色散管理、非綫性光縴耦閤器、四波混頻等理論。
　　本書可作為光縴光柵、光縴通信等專業的高年級本科生、研究生的教學參考書，也可供科技工作者閱讀參考。

目錄

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前言
章　光縴通信發展的曆史
　1.1　高速大容量光縴通信係統的發展概況
　1.2　波分復用技術
　1.3　光時分復用通信
　1.4　波分復用和光時分復用各自的優勢
　參考文獻
第2章　光縴中色散和非綫性對脈衝傳輸的影響
　2.1　波動方程和亥姆霍茲方程
　2.2　非綫性薛定諤方程
　2.3　非綫性薛定諤耦閤方程
　2.4　色散的基本理論
　　2.4.1　色散的分類
　　2.4.2　色散對通信係統的影響
　2.5　色散補償技術
　2.6　偏振模色散補償技術
　2.7　非綫性摺射效應
　　2.7.1　非綫性摺射率
　　2.7.2　不同傳輸區域的色散和非綫性
　　2.7.3　自相位調製
　參考文獻
第3章　調製不穩定性與光孤子
　3.1　調製不穩定性
　3.2　光孤子在單模光縴中的傳輸
　3.3　孤子的絕熱特性
　3.4　孤子的穩定性
　3.5　孤子擾動
　3.6　耦閤方程的孤子解
　　3.6.1　歸一化方程
　　3.6.2　方程的可積性
　　3.6.3　方程的解
　3.7　兩孤子解的波形演化
　3.8　放大器鏈路中調製不穩定性
　　3.8.1　摻鉺光縴中的非綫性薛定諤方程
　　3.8.2　分布式放大器鏈路的調製不穩定性
　　3.8.3　集總式放大器鏈路的調製不穩定性
　　3.9色散管理係統中調製不穩定性
　參考文獻
第4章　光縴中的偏振效應及其應用
　4.1　具有偏振效應的耦閤模方程
　4.2　橢圓雙摺射光縴
　4.3　利用保偏非綫性雙摺射光縴對脈衝的整形
　　4.3.1　理論模型
　　4.3.2　變分方法
　　4.3.3　結果分析
　參考文獻
第5章　色散管理理論及其應用
　5.1　色散管理孤子基本理論
　　5.1.1　色散管理孤子的概念
　　5.1.2　色散管理孤子的優勢與特點
　　5.1.3　色散管理孤子的應用
　5.2　色散管理基本原理
　5.3　色散管理孤子係統定時抖動分析
　　5.3.1　色散管理孤子的數學模型
　　5.3.2　色散管理孤子參數的動力學方程推導
　　5.3.3　色散管理孤子係統定時抖動計算分析
　　5.3.4　色散管理孤子係統定時抖動數值模擬
　　5.3.5　色散管理孤子係統定時抖動的矩方法計算分析
　5.4　色散管理係統中光脈衝的傳輸特性分析
　　5.4.1　光脈衝傳輸的理論模型
　　5.4.2　脈衝參數演化的動力學方程
　　5.4.3　色散管理係統中三階色散的影響.
　　5.4.4　色散管理係統中五次非綫性的分析
　5.5　相位共軛係統中色散補償的研究及應用
　　5.5.1　相位共軛技術的色散補償原理
　　5.5.2　時域相位共軛係統中高階色散對信號傳輸的影響
　　5.5.3　頻域相位共軛係統中拉曼效應對信號傳輸的影響
　參考文獻
第6章　光縴耦閤器中孤子全光開關和傳輸特性
　6.1　光縴耦閤器開關的基本理論
　　6.1.1　光縴耦閤器概述
　　6.1.2　光縴耦閤器的分類
　　6.1.3　光縴耦閤器的應用
　6.2　耦閤模理論
　6.3　光縴耦閤器的綫性工作狀態
　　6.3.1　低能量連續光束輸入情況
　　6.3.2　低能量光脈衝輸入情況
　6.4　光縴耦閤器的非綫性工作狀態
　　6.4.1　高能量連續光束輸入情況
　　6.4.2　高能量準連續波輸人情況
　　6.4.3　高能量超短光脈衝輸入情況
　6.5　高階色散對孤子脈衝開關的影響
　6.6　光縴耦閤器中的孤子互作用
　6.7　無源光縴耦閤器中的孤子開關和傳輸
　　6.7.1　色散耦閤係數
　　6.7.2　無源兩芯光縴耦閤器
　　6.7.3　無源三芯光縴耦閤器
　6.8　有源光縴耦閤器中的孤子開關和傳輸
　　6.8.1　有源光縴耦閤器的特性
　　6.8.2　有源兩芯光縴耦閤器
　　6.8.3　有源三芯平行綫等距結構光縴耦閤器
　　6.8.4　有源三芯等邊三角形結構光縴耦閤器
　參考文獻
第7章　參量過程與光縴參量放大器增益特性
　7.1　二階非綫性光學效應
　　7.1.1　光學二次諧波産生
　　7.1.2　光學差頻和光學參量放大
　　7.1.3　光學和頻及頻率上轉換
　7.2　三階非綫性光學效應
　　7.2.1　四波混頻效應
　　7.2.2　參量增益和參量放大
　7.3　相位匹配技術
　7.4　級聯高非綫性光縴參量放大器增益特性
　　7.4.1　理論模型
　　7.4.2　小信號增益
　　7.4.3　參量放大器的增益分析
　7.5　具有色散補償的光縴參量放大器的增益特性
　　7.5.1　理論模型
　　7.5.2　光縴參量放大器的增益
　　7.5.3　光縴參量放大器增益平坦性分析
　7.6　光縴參量放大器增益的頻率相關性和偏振相關性
　　7.6.1　基本模型
　　7.6.2　信號增益的頻率和偏振相關性
　參考文獻
第8章　光縴光柵
　8.1　光敏光縴的製備
　8.2　布拉格光柵的衍射原理
　8.3　光縴光柵中的有關理論
　　8.3.1　耦閤模理論
　　8.3.2　光子帶隙
　　8.3.3　濾波特性
　　8.3.4　相移的二芯光縴光柵耦閤器濾波和耦閤特性
　　8.3.5　非綫性色散麯綫
　　8.3.6　光縴光柵中的調製不穩定性
　　8.3.7　光縴光柵耦閤器中的調製不穩定性
　8.4　三芯光縴光柵耦閤器
　　8.4.1　兩種排列結構的耦閤方程
　　8.4.2　兩種排列結構的禁帶結構比較
　　8.4.3　等邊三芯耦閤器的耦閤模方程數值模擬分析
　參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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光縴通信中的光波技術 李齊良 著 ISBN: 9787030302908 內容簡介 《光縴通信中的光波技術》是一部深入探討光縴通信核心技術——光波技術——的專著。本書以嚴謹的科學態度、清晰的邏輯結構和豐富的學術內容，全麵而係統地闡述瞭光波在光縴通信係統中的産生、傳輸、調控、檢測及其應用等一係列關鍵問題。全書旨在為讀者提供一個關於光波技術在現代通信領域中扮演的至關重要角色的深刻理解，並為從事光縴通信相關研究、開發和工程實踐的專業人士提供寶貴的參考。 本書的核心內容圍繞光波這一信息載體展開，從基礎理論到前沿應用，層層遞進。首先，作者從電磁波的基本理論齣發，詳細講解瞭光波的波動性、偏振性等基本屬性，以及其在光學介質中的傳播規律。在此基礎上，本書深入分析瞭光縴作為信息傳輸通道的獨特光波導特性。這包括光縴的結構、材料特性，以及光在光縴中傳播的模式理論，例如單模光縴和多模光縴的差異、模式耦閤、模式色散等現象，並闡述瞭這些特性如何影響信號的傳輸質量和帶寬。 接著，本書將重點聚焦於光波的産生技術，即光源。作者詳細介紹瞭各種用於光縴通信的光源，包括半導體激光器（如DFB激光器、FP激光器）、LEDs以及近年來備受關注的光縴激光器等。對於每一種光源，都深入剖析瞭其工作原理、性能參數（如輸齣功率、光譜寬度、穩定性、調製速率等），以及它們在不同通信場景下的適用性。本書特彆強調瞭光源的調製能力，這是實現高速信息傳輸的關鍵，並介紹瞭直接調製和外調製等技術。 在光波的傳輸方麵，本書細緻地闡述瞭光縴通信係統中的損耗機理，包括吸收損耗、散射損耗、彎麯損耗等，以及如何通過優化光縴設計和材料選擇來降低這些損耗。同時，本書還深入探討瞭色散效應，這是限製光信號傳輸距離和速率的主要因素之一。包括材料色散、波導色散以及它們如何疊加影響信號的脈衝展寬。為瞭剋服色散，本書詳細介紹瞭色散補償技術，如色散位移光縴（DSF）、非零色散位移光縴（NZ-DSF）以及色散補償光柵等。 光信號的接收與檢測是光縴通信的另一個重要環節。本書詳細介紹瞭各種光探測器的工作原理和性能特點，如PIN光電二極管、雪崩光電二極管（APD）以及光電倍增管（PMT）等。重點分析瞭它們在不同波長範圍內的響應速度、量子效率、噪聲特性等關鍵參數，以及如何根據實際通信需求選擇閤適的光探測器。此外，本書還介紹瞭光信號的放大技術，這是實現長距離傳輸的關鍵，包括摻鉺光縴放大器（EDFA）和拉曼放大器等，並對其工作原理、增益特性、噪聲係數以及在係統中的應用進行瞭深入分析。 本書的另一大亮點在於對光波的調控技術進行瞭詳盡的論述。這包括光開關、光調製器、光復用器和光解復用器等器件。作者詳細闡述瞭這些器件的光學原理、驅動方式、性能指標以及在光網絡中的作用。特彆是在波分復用（WDM）技術部分，本書深入分析瞭其基本原理、不同復用方案（如粗波分復用CWDM和密集波分復用DWDM），以及實現WDM的關鍵技術，如波長選擇開關（WSS）和光學濾波器等。這些技術是實現光縴通信係統容量成倍提升的重要手段。 除瞭上述核心技術，本書還拓展瞭光波技術在光縴通信中的多方麵應用。例如，在高速數據傳輸網絡中，光波技術如何支撐韆兆、萬兆甚至太比特速率的傳輸；在光接入網中，光波技術如何實現“光進銅退”和用戶帶寬的極大提升；在光傳感領域，光波技術的精確測量能力如何應用於環境監測、工業控製和醫療診斷等。本書還對一些前沿的光波技術進行瞭展望，如超快光脈衝技術、非綫性光學效應在通信中的應用、量子通信中的光子技術等，為讀者提供瞭未來技術發展的方嚮。 本書在寫作過程中，力求做到以下幾點： 1. 理論與實踐相結閤： 在介紹光波技術基本原理的同時，充分結閤瞭實際的光縴通信係統設計和應用案例，使讀者能夠更好地理解理論知識的實際意義。 2. 邏輯清晰，層層深入： 全書的章節安排循序漸進，從基礎概念到復雜技術，再到係統應用，結構清晰，脈絡分明，便於讀者掌握。 3. 專業術語規範，錶述準確： 嚴格遵循光通信領域的專業術語規範，保證瞭內容的科學性和準確性。 4. 圖文並茂，便於理解： 適當配以相關的示意圖、原理圖和實驗數據圖，直觀地展示光波的特性和器件的工作原理，降低瞭閱讀的難度。 5. 內容詳實，覆蓋廣泛： 盡可能地涵蓋瞭光波技術在光縴通信領域內的主要方麵，為讀者提供一個相對全麵的知識框架。 本書適閤於高等學校電子信息工程、通信工程、光學工程等相關專業的本科生、研究生，以及在光縴通信、光電子器件、光網絡等領域從事科研、開發、設計、生産和技術支持的工程技術人員閱讀。通過閱讀本書，讀者將能夠： 係統掌握光波在光縴中的傳播機理和影響因素。 深入理解各種光縴通信光源、探測器和放大器的原理及性能。 熟悉光波的調製、復用、解復用等關鍵技術。 瞭解色散和損耗的産生機理及補償方法。 認識光波技術在現代光縴通信係統中的重要作用和應用前景。 總之，《光縴通信中的光波技術》是一部集理論深度、工程實踐和前沿視野於一體的力作，將為讀者打開一扇通往光縴通信精彩世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

如果非要給這本書找一個“特點”，那一定是它那令人印象深刻的“係統性與前瞻性並重”的結構布局。它似乎並不滿足於僅僅梳理現有的成熟技術，更將大量的筆墨傾注在瞭未來可能顛覆行業的方嚮上。比如，在討論傳統密集波分復用（DWDM）的極限時，它並沒有停留在現有器件的優化上，而是深入探討瞭空分復用（SDM）和新型光子集成芯片（PICs）在解決帶寬瓶頸上的潛力。這種對“未來已來”的敏銳嗅覺，使得這本書的價值遠遠超越瞭短期內的參考手冊。它更像是一份為下一代光通信工程師準備的“路綫圖”——告訴你這條路通往何方，以及現在應該在哪個路口做技術儲備。每一次翻閱，都像是在進行一次高強度的思維體操，強迫我去跳齣現有的技術框架，去思考“如果”和“如何可能”的問題，這對於保持技術人員的創新活力至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，那種深邃的藍色調，配上幾縷跳躍的白色光束，立刻就給人一種置身於高科技前沿的感覺。我是在一個陽光明媚的午後，無意中在書店的角落裏翻到它的，當時我就被那種專業而又不失美感的排版所打動。內頁的紙張質量也相當不錯，文字清晰銳利，圖錶的綫條勾勒得一絲不苟，即便是復雜的公式和結構圖，看起來也井井有條，不至於讓人望而生畏。初讀摘要，我就意識到作者在試圖構建一個宏大而係統的知識框架，而不僅僅是堆砌零散的知識點。它似乎不僅僅是教科書，更像是一部引人入勝的科技史詩，講述著人類如何馴服光這一最快的信使，並將其用於連接世界的偉大徵程。我特彆欣賞作者在章節過渡時所下的功夫，那些小引言和總結，總能巧妙地承上啓下，讓讀者在信息的洪流中保持清晰的脈絡感，仿佛有位經驗老到的嚮導，正耐心地為你指引著前方的路徑。這本書的厚度本身就暗示瞭其內容的廣博，但翻閱目錄時，那種詳盡的結構規劃，讓我對即將展開的閱讀之旅充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書時，我最深的印象是它對於理論深度與工程實踐之間平衡的拿捏。很多光電子類的書籍，要麼過於偏重抽象的數學推導，讓人感覺像是在攀登一座陡峭的學術高峰，要麼就是過於膚淺的工程介紹，缺乏底層原理的支撐。然而，這本書似乎找到瞭那個完美的黃金分割點。它在介紹基本概念時，會毫不含糊地給齣嚴謹的物理圖像和數學模型，但緊接著，便會立刻迴歸到實際應用場景中去，比如某種特定調製技術的性能瓶頸，或者某個新型波導結構的實際製備難度。這種“知其所以然”又“知其所以如此”的敘事方式，極大地提升瞭學習效率。對於我這樣在行業內摸爬滾打多年的人來說，這種深度是稀缺的——它不是簡單的知識復述，而是對現有技術的深度批判和前瞻性思考。閱讀過程中，我時常會停下來，迴味某一段對光場衍射特性的精妙闡述，那種感覺，就像是突然間對一個老舊的難題有瞭全新的、豁然開朗的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，說實話，是非常“學者”的，但絕不是那種晦澀難懂的“學院派”腔調。它的文字精準、邏輯嚴密，仿佛每一個詞語都是經過韆錘百煉纔最終落定的。在描述一些復雜的光傳輸現象時，作者傾嚮於使用最精確的術語，這對於專業讀者而言是極大的福音，因為它省去瞭反復猜測作者意圖的麻煩。但是，它的偉大之處在於，即便是麵對極度抽象的矢量場方程或量子效率計算，作者總能輔以清晰的比喻或直觀的示意圖來輔助理解。我記得有一章專門講光縴的非綫性效應，那部分內容以往總讓我頭疼不已，但在這本書裏，通過一係列巧妙的類比，原本糾結不清的拉曼散射和布裏淵散射的差異，竟然變得如此清晰明瞭。這說明作者不僅精通專業知識，更深諳“如何將知識有效傳授給他人”的藝術，這是一種高超的教學智慧的體現。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計，無聲地訴說著對讀者的尊重。在信息爆炸的時代，很多技術書籍為瞭追求信息量而犧牲瞭閱讀體驗，字體過小、行距過擠，看上幾頁就讓人倍感疲勞。這本書則完全不同，它采用瞭令人愉悅的留白策略，每一行文字都有足夠的呼吸空間。頁邊距的設計也恰到好處，方便讀者在閱讀過程中隨時添加批注和思考的碎片。而且，書中引用的參考文獻列錶極其詳盡和權威，每一個重要的論點背後，都能清晰地追溯到其源頭，這為深入研究者提供瞭極大的便利，避免瞭信息孤島的産生。總而言之，閱讀這本書，與其說是在被動地接收信息，不如說是在進行一場與領域內頂尖專傢的深度對話，它不僅解答瞭我的諸多疑問，更激發瞭我對光波技術更深層次的探索欲望，這種閱讀體驗是極為難得和令人滿足的。