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陈海涛 著

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• 通信系统
• 光纤应用
• 现代通信

店铺： 电子工业出版社官方旗舰店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121167027

商品编码：29627029727

包装：平塑

开本：16

出版时间：2012-04-01

内容介绍

基本信息

书名:光纤通信技术及应用

原价：21.80元

作者:陈海涛　主编

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-4-1

ISBN：9787121167027

字数：305000

页码：175

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：

编辑推荐

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　　本书与传统的教材相比，具有以下特点。 ·充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生的学习兴趣。·理论与实际相结合，指导学生在学习过程中达到职业技能提高的目的。·帮助学生通过实际经验和书本知识构建自己的专业知识体系，培养基本的工作技能。

内容提要

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　　本书以职业能力为核心，以光纤通信技术及应用的基础任务为载体，强调课程学习与真实工作任务之间的关联，按照基于工作过程课程的理念设计学习情境，使学生在完成任务的过程中获得与实际工作岗位有紧密联系的知识和基本经验。本书设计的学习情境主要包括光纤光缆认知，光缆线路维护与施工基础，电路调度与光纤连接，小型光端机安装、使用与基本维护，sDH基本原理和设备日常维护五个学习情境，每个学习情境都包含3-4个理论实践一体化的综合性学习任务。《光纤通信技术及应用》不仅可以作为中、高职通信专业的学习教材，也可以作为通信行业工程技术人员的学习参考用书。

目录

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学习情境一 光纤光缆认知 任务一 光纤通信基本知识认知 一、光纤通信的发展概况 二、光波波谱 三、光纤通信系统的基本构成 四、光纤通信的特点和系统分类 任务二 光纤性能和导光原理认知 一、光纤结构和分类 二、光纤传输原理 三、光纤的主要特性 四、光纤标准 任务三 光缆识别 一、光缆的种类与结构 二、光缆型号认知与识别 三、光缆的端别识别 巩固与提高学习情境二 光缆线路维护与施工基础 任务一 常见光缆线路设施基本认知 一、光缆线路主要设施 二、标石的埋设要求与编号识别 任务二 光缆线路基础维护 一、光缆线路维护基本常识 二、线路维护的分类 三、几种常见的日常维护工作 四、护线宣传 五、光缆线路隐患防范 六、“三盯”工作 任务三 光时域反射仪的使用和后向散射信号曲线分析 一、光时域反射仪(0TDR) 二、0TDR的操作过程和参数设置 三、背向散射信号曲线的基本分析 四、0TDR基本应用 任务四 光缆线路工程施工过程认知 一、施工准备 二、施工要求 三、竣工移交 巩固与提高学习情境三 电路调度与光纤连接 任务一 2M同轴电缆接头的制作 一、同轴电缆 二、2M同轴电缆接头的制作 三、对线 任务二 DDF、ODF结构和用途认知 一、DDF设备 二、DDF标签命名规范 三、0DF设备 四、0DF标签命名规范 五、应用举例 任务三 光纤连接器认知和使用 一、光纤连接器认知 二、光纤连接器的使用 三、新一代光连接器的发展趋势 巩固与提高学习情境四 小型光端机安装、使用与基本维护 任务一 小型光端机安装 一、光端机相关知识 二、小型光端机安装 任务二 光端机性能测试 一、光端机测试准备 二、光端机测试 任务三 光端机基本维护 一、光端机的使用、保养方法 二、基本维护 三、常用仪器、仪表简介 巩固与提高学习情境五 SDH基本原理和设备日常维护 任务一 PDH和SDH基本原理认知 一、准同步数字体系 二、SDH基本原理 任务二 传输机房SDH设备日常维护 一、传输机房设备介绍(以华为设备为例) 二、日常维护事项 任务三 设备运行情况检查和例行维护 一、设备例行维护 二、任务操作 任务四 常见机房设备简单告警的处理 一、告警的概念和类型 二、常见告警分析与处理 巩固与提高 参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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关联推荐
本书不仅可以作为中、高职通信专业的学习教材，也可以作为通信行业工程技术人员的学习参考用书。
目录
目录

学习情境一光纤光缆认知
任务一光纤通信基本知识认知
一、光纤通信的发展概况
二、光波波谱
三、光纤通信系统的基本构成
四、光纤通信的特点和系统分类
任务二光纤性能和导光原理认知
一、光纤结构和分类
二、光纤传输原理
三、光纤的主要特性
四、光纤标准
任务三光缆识别
一、光缆的种类与结构
二、光缆型号认知与识别
三、光缆的端别识别
巩固与提高

学习情境二光缆线路维护与施工基础
任务一常见光缆线路设施基本认知
一、光缆线路主要设施
二、标石的埋设要求与编号识别
任务二光缆线路基础维护
一、光缆线路维护基本常识
二、线路维护的分类
三、几种常见的日常维护工作
四、护线宣传
五、光缆线路隐患防范
六、“三盯”工作
任务三光时域反射仪的使用和后向散射信号曲线分析
一、 光时域反射仪（OTDR）
二、 OTDR的操作过程和参数设置
三、 背向散射信号曲线的基本分析
四、 OTDR基本应用
任务四光缆线路工程施工过程认知
一、 施工准备
二、 施工要求
三、 竣工移交
巩固与提高

学习情境三电路调度与光纤连接
任务一2M同轴电缆接头的制作
一、 同轴电缆
二、 2M同轴电缆接头的制作
三、 对线
任务二DDF、ODF结构和用途认知
一、 DDF设备
二、 DDF标签命名规范
三、ODF设备
四、ODF标签命名规范
五、应用举例
任务三光纤连接器认知和使用
一、光纤连接器认知
二、光纤连接器的使用
三、新一代光连接器的发展趋势
巩固与提高

学习情境四小型光端机安装、使用与基本维护
任务一小型光端机安装
一、光端机相关知识
二、小型光端机安装
任务二光端机性能测试
一、光端机测试准备
二、光端机测试
任务三光端机基本维护
一、光端机的使用、保养方法
二、基本维护
三、 常用仪器、仪表简介
巩固与提高

学习情境五SDH基本原理和设备日常维护
任务一PDH和SDH基本原理认知
一、准同步数字体系
二、 SDH基本原理
任务二传输机房SDH设备日常维护
一、传输机房设备介绍（以华为设备为例）
二、日常维护事项
任务三设备运行情况检查和例行维护
一、设备例行维护
二、任务操作
任务四常见机房设备简单告警的处理
一、告警的概念和类型
二、常见告警分析与处理
巩固与提高

《光纤通信技术及应用》是一部全面深入探讨光纤通信领域发展历程、核心技术原理、关键器件、系统设计、网络架构以及前沿应用的研究专著。本书旨在为读者构建一个关于现代通信基石——光纤通信的系统性知识框架，并引导读者理解其在信息时代不可或缺的地位和日益增长的潜力。 第一部分：光纤通信的基石——光波导原理与光纤特性 本书的开篇，我们将从最基础的光波导理论入手，详细阐述光在光纤中传播的物理机制。这包括对全反射原理的深入解析，理解光线如何在纤芯中被约束，以及其传播路径的几何光学和波动光学解释。我们将探讨不同类型光纤的结构，特别是单模光纤和多模光纤的差异，并分析其各自的光场分布、模式截止条件以及在不同通信场景下的适用性。 光纤的物理特性是决定通信质量的关键。本书将详细介绍影响光信号传输的关键参数，如： 衰减 (Attenuation)：我们将深入分析光纤衰减的各种来源，包括吸收衰减（由材料本身吸收光能引起）、散射衰减（如瑞利散射和米氏散射）以及弯曲损耗（宏弯和微弯）。我们将量化这些损耗的机制，并介绍如何通过优化光纤材料和制造工艺来降低衰减，从而实现长距离、低损耗的信号传输。 色散 (Dispersion)：色散是限制光信号传输速率和距离的重要因素。本书将系统讲解各种色散的类型，包括： 材料色散：解释材料的折射率随波长的变化如何导致不同波长的光以不同速度传播。 波导色散：分析光纤结构（纤芯和包层的尺寸、折射率分布）如何影响不同模式光波的传播速度。 模式色散：重点讲解多模光纤中，不同模式的光信号传播路径和速度的差异，这会严重限制多模光纤的传输带宽。 偏振模色散 (PMD)：探讨由于光纤制造不均匀性或外界应力导致的光纤双折射，使得偏振态不同的光信号传播速度不同，从而引起信号失真。 我们将提供计算不同色散效应的公式，并介绍多种降低色散的技术，如使用色散补偿光纤 (DCF)、光栅补偿器以及在系统设计中采用更先进的调制格式。 非线性效应 (Nonlinear Effects)：在光信号功率较高时，光纤材料的非线性效应会显著影响信号的传输质量。本书将详细讨论主要的非线性效应，包括： 克尔效应 (Kerr Effect)：如自相位调制 (SPM)、交叉相位调制 (XPM) 和四波混频 (FWM)。 受激拉曼散射 (SRS) 和 受激布里渊散射 (SBS)。 我们将分析这些效应的物理机理，量化其对信号的影响，并提出相应的抑制和补偿策略，例如功率控制、波长分配和光放大器选择。 偏振特性 (Polarization Properties)：尽管光纤通信通常不特别关注光信号的偏振状态，但某些应用（如相干通信）以及偏振模色散的分析都需要对其进行深入理解。我们将介绍光纤的偏振保持特性、偏振相关损耗 (PDL) 等概念。 第二部分：光纤通信的核心——光源、探测器与光电器件 高效、稳定、低成本的光源和探测器是光纤通信系统的“眼睛”和“心脏”。本书将详细介绍各类用于光纤通信的光源和探测器技术： 光纤通信光源： 激光器 (Lasers)：重点介绍半导体激光器，包括边沿发射激光器 (EEL) 和垂直腔面发射激光器 (VCSEL)，深入分析其工作原理、结构特点、性能参数（如波长稳定性、谱宽、输出功率、调制速度）以及在不同速率和距离通信中的应用。还将简要介绍光纤激光器和固体激光器在特定领域的应用。 发光二极管 (LEDs)：讨论LED作为低成本、低速率光源的优势和局限性。 光电探测器 (Photodetectors)： PIN光电二极管 (PIN Photodiodes)：介绍其工作原理、结构、性能参数（如响应速度、量子效率、暗电流、噪声）以及在各种通信速率下的应用。 雪崩光电二极管 (APD - Avalanche Photodiodes)：讲解其内建增益机制，并分析其高灵敏度优势，以及在接收弱信号时的关键作用。 相干探测器 (Coherent Detectors)：特别在相干光通信中，对相干探测器的原理、结构和要求进行详细阐述。 光电器件： 光调制器 (Optical Modulators)：详细讲解各种调制技术的实现方式，包括直接调制和外部调制。重点介绍电光调制器（如Mach-Zehnder调制器）和声光调制器的原理、性能和应用。 光开关 (Optical Switches)：探讨机械式、热光式、电光式等不同类型光开关的工作原理及其在光网络中的应用。 光隔离器 (Optical Isolators)：解释其工作原理，用于防止后向反射光对光源造成损害。 光纤耦合器 (Fiber Optic Couplers)：介绍分束器、合束器等器件，及其在光功率分配和合路中的作用。 第三部分：光纤通信系统设计与网络架构 掌握了基础原理和关键器件，本书将进一步深入探讨光纤通信系统的设计理念和网络架构。 光放大器 (Optical Amplifiers)： 掺铒光纤放大器 (EDFA - Erbium-Doped Fiber Amplifiers)：详细介绍EDFA的工作原理、增益特性、噪声特性、饱和效应以及其在长距离传输中的关键作用。 半导体光放大器 (SOA - Semiconductor Optical Amplifiers)：分析SOA的优势与局限，以及其在特定应用场景下的作用。 拉曼放大器 (Raman Amplifiers)：讲解受激拉曼散射放大原理，以及其在提升放大器增益和扩展放大窗口方面的作用。 信号传输与补偿技术： 数字信号处理 (DSP - Digital Signal Processing)：在现代高速光通信中，DSP扮演着至关重要的角色。本书将详细介绍DSP在解调、时钟恢复、频率和相位补偿、均衡以及非线性效应补偿等方面的应用。 前向纠错 (FEC - Forward Error Correction)：介绍不同类型的FEC码（如BCH码、RS码、LDPC码、TC码）如何提高系统的误码率性能，从而允许更长的传输距离和更高的传输速率。 光纤通信网络架构： 点对点通信 (Point-to-Point Communication)：最基础的连接方式，用于描述两个节点之间的直接光纤连接。 波分复用 (WDM - Wavelength Division Multiplexing)：详细讲解WDM的原理，包括密集波分复用 (DWDM) 和粗波分复用 (CWDM)。分析其如何通过在同一根光纤上传输多个不同波长的光信号来成倍提升传输容量。我们将讨论多路复用器 (Mux) 和解多路复用器 (Demux) 的技术。 光分插复用器 (OADM - Optical Add-Drop Multiplexer)：介绍OADM在网络节点处灵活地添加或删除特定波长信号的功能，是构建灵活光网络的重要组成部分。 光交叉连接器 (OXC - Optical Cross-Connect)：分析OXC在光层进行信号路由和交换的功能，实现更高级的网络灵活性和可重构性。 传输网 (Transmission Network)：涵盖骨干网、城域网和接入网等不同层级的光纤网络架构，以及它们的设计原则和技术选择。 数据中心互联 (DCI - Data Center Interconnect)：随着云计算和大数据的发展，DCI成为光通信领域的重要增长点，本书将分析其特有的需求和解决方案。 第四部分：光纤通信的前沿技术与未来展望 本书的最后部分将聚焦于光纤通信领域的前沿技术和未来的发展趋势。 相干光通信 (Coherent Optical Communication)：深入介绍相干探测、数字信号处理在相干接收端的关键作用，以及相干光通信如何通过利用光的振幅、相位和偏振信息，实现极高的频谱效率和传输速率。我们将讨论不同阶数的QAM调制格式及其优势。 硅光子技术 (Silicon Photonics)：探讨硅光子学如何将光电子器件集成到硅基芯片上，实现小尺寸、低功耗、高集成度的光通信模块，以及其在数据中心、高性能计算等领域的潜力。 下一代光网络技术：展望下一代光网络的发展方向，包括： 超高容量传输：探索如何进一步提升单通道传输速率和WDM的容量。 灵活网络：研究如何实现更智能、更具弹性的网络，以适应不断变化的网络流量需求。 网络功能虚拟化 (NFV - Network Functions Virtualization) 与软件定义网络 (SDN - Software-Defined Networking) 在光网络中的应用。 空分复用 (SDM - Space Division Multiplexing)：介绍多芯光纤 (MCF) 和少模光纤 (MMF) 等技术，通过在物理空间上增加传输维度来提升网络容量。 光通信在物联网 (IoT)、5G/6G通信、人工智能 (AI) 等领域的应用：分析光通信技术如何支撑这些新兴技术的发展，并探讨其未来的融合与创新。 本书力求通过严谨的科学论述、清晰的逻辑结构和丰富的案例分析，为读者提供一个全面、深入、与时俱进的光纤通信知识体系。无论是对光通信领域的研究者、工程师，还是对这一技术感兴趣的学生和技术爱好者，本书都将是一部宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的体量相当可观，初次翻阅时，我曾担心内容过于庞杂而难以消化。然而，作者对知识的组织能力，体现了极高的专业素养。它的章节过渡极其自然，无论是从光波导理论到光纤拉制工艺的转变，还是从基础的单通道传输到复杂的WDM系统设计，逻辑链条都保持着极强的连贯性。我特别喜欢它在每章末尾设置的“关键概念回顾”和“工程挑战反思”环节，这使得在复习和巩固知识点时效率大大提高。对于我这个需要频繁进行技术汇报和方案论证的工程师来说，书中引用的诸多国际标准（ITU-T等）的最新版本信息，是极为宝贵的参考资料，省去了我大量查阅官方文档的时间。这本书的排版和印刷质量也值得称赞，长时间阅读后眼睛也不容易疲劳。总而言之，这是一本集学术性、实用性、前瞻性于一体的重量级著作，它成功地将光通信领域横跨基础物理、器件工程、系统集成和网络运维的复杂知识体系，提炼成了一部清晰、可靠的案头参考书。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的评价会稍微偏向于其学术上的严谨性和前瞻性。在我看来，判断一本技术书籍的深度，关键在于它如何处理那些尚未完全成熟、仍在快速发展的前沿领域。这本书在处理“超高比特率传输”和“量子通信接口”等章节时，表现出了极高的水准。它没有止步于现有的100G/400G标准，而是勇敢地探讨了800G乃至Tbps级别的挑战，比如非线性效应的抑制和新的编码方案（如Probabilistic Constellation Shaping, PCS）。更让我眼前一亮的是，它将光通信技术与新兴的AI/机器学习技术结合起来进行探讨，分析了如何利用AI算法优化网络资源的动态调度和故障预测。这表明作者紧跟科技脉搏，将传统的光通信学科提升到了一个交叉学科的高度。如果你想了解的不仅仅是现有的光纤网络如何工作，而是想知道未来十年光通信会走向何方，这本书提供的理论深度和广度是完全可以支撑起这种思考的。它提供的是一种思维框架，而不仅仅是一套工具箱。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本对“技术应用”类的书籍抱持着一种审慎的态度，因为很多所谓的“应用”往往只是对技术的简单罗列，缺乏深入的洞察力。但《光纤通信技术及应用》这本书，真正做到了“以用为本”。它的结构安排非常符合项目实施的逻辑：先建立光通信的物理层认知，接着深入到关键的传输系统设计，最后才是面向特定场景的应用拓展。我尤其关注了其中关于数据中心内部互联（DCI）和城域网应用的那几章。面对爆炸式增长的数据流量，传统的光模块和传输方案面临巨大挑战，这本书没有回避这些痛点，而是详细介绍了硅光技术（Silicon Photonics）的最新突破，以及如何利用相干检测技术来提高频谱效率。阅读过程中，我感觉作者不仅是一位技术专家，更像是一位行业趋势的预言家，他所描述的未来架构，正是我们团队目前正在规划的方向。这本书的图表制作精良，复杂的眼图和星座图分析都配有详尽的文字注释，对于提升图形化理解能力非常有帮助，绝非一般的教材能比拟。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在传统电信领域工作多年的老兵，深知理论和实践之间那道难以逾越的鸿沟。市面上很多技术书籍，要么过于偏重理论的学院派叙事，读完后总感觉抓不住重点，无法落地；要么就是纯粹的工程手册，操作步骤详尽，但背后的原理却语焉不详。然而，这本书的价值恰恰在于它完美地搭建起了这座桥梁。我特别欣赏它在介绍器件原理时的那种务实态度。比如，对DFB激光器和SOA（半导体光放大器）的性能指标分析，绝非简单罗列，而是结合了实际的噪声特性和串扰问题进行剖析，这对于设计和优化实际的通信链路至关重要。读到关于光网络架构的部分，作者对SDH、OTN到最新的Flex-Grid DWDM系统的演进路线梳理得井井有条，让人对骨干网的迭代逻辑有了清晰的认识。对我个人而言，最实用的是它对“可靠性与可维护性”的关注，书中详细阐述了光纤链路的监测技术和故障诊断方法，这些都是日常运维中能立刻用上的“干货”。这本书成功地将“光”的物理现象、电子的信号处理以及复杂的网络管理揉合成一个有机的整体，非常难得。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤通信技术及应用》的书，光看书名就感觉内容会很硬核，但实际读起来，体验出乎意料地流畅。我一开始对光纤通信这个领域了解不多，只知道大概是网络基础的某个环节，但作者的叙述方式非常巧妙，像是带着你一步步走进一个精密复杂的迷宫，然后又清晰地指引出每条路径的意义。书中对光纤的物理特性、信号的传输原理，乃至各种调制解调技术的剖析，都做到了深入浅出的平衡。举个例子，讲到色散管理那块，本来枯燥的数学模型，作者硬是结合了实际的工程案例进行说明，让你能直观地感受到为什么需要这些复杂的补偿技术。特别是关于最新的空分复用和轨道角动量（OAM）传输的研究进展，这部分内容绝对是走在了行业前沿，让我这个非专业人士也能领略到未来通信的无限可能。总的来说，它不是那种只堆砌公式和参数的教科书，更像是一位资深工程师耐心地为你答疑解惑，让你在掌握核心技术的同时，对整个光通信产业链的布局也有了宏观的认识。如果你是初入此道的新手，这本书会为你打下坚实的基础；如果你是业内人士，里面对新兴技术的深度探讨也绝对值得你花时间品味。