無綫光通信/高新科技譯叢 通信技術係列 9787118113945 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[法] Olivier，Bouchet，韓仲祥，馬 著

圖書標籤:

• 無綫光通信
• 光縴通信
• 通信技術
• 可見光通信
• Li-Fi
• 無綫通信
• 高新科技
• 譯著
• 通信工程
• 信息技術

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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118113945

商品編碼：29657847237

包裝：精裝

齣版時間：2017-11-01

基本信息

書名:無綫光通信/高新科技譯叢 通信技術係列

定價：128.00元

售價：87.0元,便宜41.0元,摺扣67

作者: Olivier,Bouchet,韓仲祥,馬麗華,康巧

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2017-11-01

ISBN：9787118113945

字數：

頁碼：199

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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現代通信，至少在通信的末端（如電視接收器、計算機、錄音機、網絡遊戲控製終端、電子書等）將被“無綫化”和高速化：物理鏈路將不是銅綫、光縴、矽或其他介質，而是位於一個發射接收器與另一個發射接收器之間的自由空間電磁波。
　　常用的無綫鏈路是無綫電頻譜範圍內的電磁波。這是一種很好的技術，但是它在速度（比特每秒）、頻率、功率、兼容性及電磁汙染等方麵具有一定的局限性。關於信息的傳送，我們知道，電磁波頻率越高，速率越高。因此，現在實驗室正在研究能夠傳輸吉赫茲、太赫茲甚至更高頻率的通信係統，太赫茲以上就接近光波瞭，位於紅外綫或可見光附近（100～1000TH），可以實現太比特每秒的通信速率。
　　隨著激光器（發明於1960年）與石英光縴（石英光縴已經在1961年被證明具有應用於通信的潛力）的産生，並伴隨著激光器、光電子産品與石英光縴製作加工技術的巨大進步，已經確定性地開啓瞭光縴通信這一發展方嚮。基於光通信，人們已經可以實現洲際通信和寬帶互聯網。光通信作為基礎研究領域具有重要社會價值。
　　無綫光通信利用大氣作為傳輸介質，在組成成分、物質均勻性和信號的重現性方麵，大氣環境要比矽係光導縴維復雜得多，無綫光通信技術相比光縴通信技術能實現短距離寬帶傳輸，而且允許太比特每秒的通信，而現在（指2011年），限製環境中，使用的是吉比特的末端傳輸（GTTT）。
　　大氣光鏈路總會隨周圍環境因素（如灰塵、霧、雨等）的變化而變化，這些因素能引起通信係統性能的下降。在這樣的環境下，光束的傳輸特性必須能提供良好的服務質量，正如Al.Naboulsi等人基於大氣能見度建立的模型中描述的一樣。大氣能見度就是錶徵大氣透明性的術語。現在，利用LED、激光、光電探測器等設施獲得非離子化光子是成熟的技術，基於短距離的自由空間通信，尤其是室內通信，具有非常大的潛力。《無綫光通信/高新科技譯叢·通信技術係列》是《自由空間光傳播與通信》的繼續，《自由空間光傳播與通信》一書主要討論自由空間和有限空間遠距離通信的物理基礎。
　　《無綫光通信/高新科技譯叢·通信技術係列》更進一步地討論關於實際通信係統的一體化信道、傳播模型、鏈路選擇以及數據處理與譯碼、調製、標準和安全性等。

目錄

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緒論

章 光

第2章 光通信曆史
2．1 基本定義
2．1．1 通信
2．1．2 電信
2．1．3 光通信
2．1．4 無綫頻率或赫茲波
2．2 史前通信
2．3 光電報
2．4 編碼
2．5 光電話
2．5．1 日光通信
2．5．2 全天候光通信
2．6 亞曆山大·格雷厄姆·貝爾的光電話

第3章 現代與日常無綫光通信
3．1 基本原理
3．1．1 工作原理
3．1．2 光的傳播
3．1．3 電磁學原理
3．1．4 數據交換模型
3．2 無綫光通信
3．2．1 戶外無綫光通信
3．2．2 室內無綫光通信
3．2．3 學術與技術生態係統

第4章 傳播模型
4．1 引言
4．2 基帶等效模型
4．2．1 無綫電傳輸模型
4．2．2 自由空間光傳輸模型
4．2．3 信噪比
4．3 封閉環境中的漫射傳播鏈路預算
4．3．1 符號間乾擾
4．3．2 反射模型
4．3．3 建模

第5章 光在大氣中的傳輸
5．1 概述
5．2 大氣信道
5．2．1 大氣的氣體組成
5．2．2 氣溶膠
5．3 光在大氣中的傳播
5．3．1 分子吸收
5．3．2 分子散射
5．3．3 氣溶膠吸收
5．3．4 氣溶膠散射
5．4 光大氣傳輸模型
5．4．1 Kruse和Kim模型
5．4．2 Bataille模型
5．4．3 AINaboulsi模型
5．4．4 降雨衰減
5．4．5 降雪衰減
5．4．6 閃爍
5．5 實驗裝置
5．6 實驗結果
5．6．1 實驗結果與Kruse和Kim模型的對比（850nm）
5．6．2 與A1Naboulsi模型的對比
5．7 霧、霾和水汽
5．8 跑道可視範圍（RVR）
5．8．1 能見度
5．8．2 測量儀器
5．9 自由空間光鏈路參數計算
5．10 小結
……

第6章 室內光鏈路預算
第7章 輻射損傷、安全、能量和相關法規
第8章 光器件與光電器件
第9章 數據處理
0章 數據傳輸
1章 設備和係統工程
2章 結論

附錄
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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緒論

章 光

第2章 光通信曆史
2．1 基本定義
2．1．1 通信
2．1．2 電信
2．1．3 光通信
2．1．4 無綫頻率或赫茲波
2．2 史前通信
2．3 光電報
2．4 編碼
2．5 光電話
2．5．1 日光通信
2．5．2 全天候光通信
2．6 亞曆山大·格雷厄姆·貝爾的光電話

第3章 現代與日常無綫光通信
3．1 基本原理
3．1．1 工作原理
3．1．2 光的傳播
3．1．3 電磁學原理
3．1．4 數據交換模型
3．2 無綫光通信
3．2．1 戶外無綫光通信
3．2．2 室內無綫光通信
3．2．3 學術與技術生態係統

第4章 傳播模型
4．1 引言
4．2 基帶等效模型
4．2．1 無綫電傳輸模型
4．2．2 自由空間光傳輸模型
4．2．3 信噪比
4．3 封閉環境中的漫射傳播鏈路預算
4．3．1 符號間乾擾
4．3．2 反射模型
4．3．3 建模

第5章 光在大氣中的傳輸
5．1 概述
5．2 大氣信道
5．2．1 大氣的氣體組成
5．2．2 氣溶膠
5．3 光在大氣中的傳播
5．3．1 分子吸收
5．3．2 分子散射
5．3．3 氣溶膠吸收
5．3．4 氣溶膠散射
5．4 光大氣傳輸模型
5．4．1 Kruse和Kim模型
5．4．2 Bataille模型
5．4．3 AINaboulsi模型
5．4．4 降雨衰減
5．4．5 降雪衰減
5．4．6 閃爍
5．5 實驗裝置
5．6 實驗結果
5．6．1 實驗結果與Kruse和Kim模型的對比（850nm）
5．6．2 與A1Naboulsi模型的對比
5．7 霧、霾和水汽
5．8 跑道可視範圍（RVR）
5．8．1 能見度
5．8．2 測量儀器
5．9 自由空間光鏈路參數計算
5．10 小結
……

第6章 室內光鏈路預算
第7章 輻射損傷、安全、能量和相關法規
第8章 光器件與光電器件
第9章 數據處理
0章 數據傳輸
1章 設備和係統工程
2章 結論

附錄
參考文獻

《光波通信：現代信息傳輸的基石》 引言 在信息爆炸的時代，對數據傳輸速度和容量的需求呈現齣爆炸式增長。傳統的電信號傳輸方式在帶寬、速率和抗乾擾能力等方麵逐漸顯露齣瓶頸。光通信，以其獨特的優勢，已成為現代信息傳輸不可或缺的關鍵技術，為構建高速、大容量、高可靠性的信息網絡提供瞭堅實的基礎。本書將深入探討光通信的基本原理、關鍵技術、發展曆程、應用領域以及未來趨勢，旨在為讀者提供一個全麵而深入的認識。 第一章：光通信的基本原理 1.1 光的本質與特性 光的電磁波理論： 介紹光的電磁波本質，包括波長、頻率、光速等基本概念，以及光的傳播特性，如摺射、反射、衍射等。 光的量子理論： 闡述光子的概念，以及光與物質相互作用的量子化過程，為理解激光器等光源的工作原理奠定基礎。 光的偏振： 解釋光的偏振現象及其在通信係統中的應用，例如偏振復用技術。 1.2 光縴通信的基本構成 光源 (Light Source)： LED (Light Emitting Diode)： 介紹LED的發光原理、光譜特性、調製速率和效率，以及其在短距離、低速率光通信中的應用。 激光器 (Laser Diode)： 詳細講解激光器的産生機理（受激發射），關鍵參數（波長、功率、綫寬、穩定性），不同類型的激光器（如DFB激光器、VCSEL），以及其在高帶寬、長距離通信中的核心地位。 傳輸介質 (Transmission Medium)： 光縴 (Optical Fiber)： 光縴的結構： 詳細介紹光縴的縴芯（core）、包層（cladding）和塗覆層（coating）的結構，以及它們對光信號傳輸的影響。 全內反射原理： 深入闡述全內反射是光信號在光縴中傳輸的關鍵機製，講解全內反射的角度和臨界角的概念。 光縴的分類： 單模光縴 (Single-Mode Fiber, SMF)： 介紹其縴芯直徑小，隻傳輸單一模式的光，具有低損耗、低色散的特點，適用於長距離、高速傳輸。 多模光縴 (Multi-Mode Fiber, MMF)： 介紹其縴芯直徑較大，可傳輸多種模式的光，但存在模式色散問題，適用於短距離、低速率傳輸。 漸變摺射率光縴 (Graded-Index Fiber)： 介紹其縴芯摺射率隨半徑變化的特性，以及如何減小模式色散。 光縴的損耗： 詳細分析光縴損耗的主要來源，包括吸收損耗（材料吸收、分子振動吸收）、散射損耗（瑞利散射、米氏散射）以及彎麯損耗（宏彎、微彎），並介紹降低損耗的技術。 光縴的色散： 詳細講解導緻光信號失真的色散現象，包括： 材料色散 (Material Dispersion)： 由光源波長依賴於介質摺射率引起。 波導色散 (Waveguide Dispersion)： 由光在不同模式下沿縴芯和包層傳播速度差異引起。 模式色散 (Modal Dispersion)： 在多模光縴中，不同模式的光傳播路徑長度不同導緻的時間延遲差異。 偏振模色散 (Polarization-Mode Dispersion, PMD)： 由於光縴非均勻性導緻不同偏振態的光傳播速度不同。 介紹色散補償技術（如色散補償光縴、光柵補償器）。 光探測器 (Photodetector)： PN結光電二極管 (PN Photodiode)： 介紹其基本工作原理，光電轉換效率，以及響應速度。 PIN光電二極管 (PIN Photodiode)： 介紹其本徵層如何降低結電容，提高響應速度。 雪崩光電二極管 (Avalanche Photodiode, APD)： 介紹其內建的增益機製，如何提高接收靈敏度，以及其應用場景。 1.3 光信號的調製與解調 調幅 (Amplitude Modulation, AM)： 介紹如何改變光信號的幅度來攜帶信息。 調頻 (Frequency Modulation, FM)： 介紹如何改變光信號的頻率來攜帶信息。 調相 (Phase Modulation, PM)： 介紹如何改變光信號的相位來攜帶信息。 直接調製 (Direct Modulation)： 將電信號直接調製到光源的驅動電流上，實現光信號的開關。 外部調製 (External Modulation)： 使用外部調製器（如電光調製器、聲光調製器）來調製已穩定輸齣的光信號，以實現更高的調製速率和更低的失真。 數字信號的調製方式： 如NRZ (Non-Return-to-Zero) 和 RZ (Return-to-Zero) 編碼，以及更高級的PCM (Pulse Code Modulation) 編碼。 第二章：光通信係統的關鍵技術 2.1 光放大器 (Optical Amplifier) 摻鉺光縴放大器 (Erbium-Doped Fiber Amplifier, EDFA)： 詳細介紹EDFA的工作原理，泵浦光與信號光的作用，增益機製，噪聲特性（ASE，Amplified Spontaneous Emission），以及其在光縴通信係統中的重要作用，如補償光縴損耗，實現信號的遠程傳輸。 討論EDFA的增益平坦化技術和噪聲抑製技術。 半導體光放大器 (Semiconductor Optical Amplifier, SOA)： 介紹其工作原理，與EDFA的對比，以及其在特定應用中的優勢。 2.2 波分復用技術 (Wavelength Division Multiplexing, WDM) WDM的基本原理： 介紹如何利用不同波長的光信號在同一根光縴中傳輸，從而成倍地提高光縴的傳輸容量。 粗波分復用 (Coarse WDM, CWDM)： 介紹其通道間隔較寬，成本較低，適用於城域網等場景。 密集波分復用 (Dense WDM, DWDM)： 介紹其通道間隔極窄，傳輸容量巨大，是長距離、超大容量光通信係統的核心技術。 WDM係統的關鍵器件： 可調諧激光器 (Tunable Laser)： 能夠輸齣不同波長激光的器件。 光柵 (Grating)： 用於波長選擇和分離。 多通道濾波器 (Multi-channel Filter)： 用於選擇特定波長的光信號。 光功率分配器/閤路器 (Optical Power Splitter/Combiner)： 用於將信號分路或閤並。 WDM的優勢與挑戰： 提高容量，降低成本，但也麵臨著色散管理、非綫性效應和功率不平衡等問題。 2.3 光開關與光網絡的演進 光開關 (Optical Switch)： 介紹其在光網絡中的作用，實現光信號的路由和連接，包括機械式光開關、MEMS光開關、熱光開關等。 無源光網絡 (Passive Optical Network, PON)： 介紹其結構特點（共享光縴，無源分光器），在接入網中的應用，以及EPON、GPON等不同類型。 光交叉連接 (Optical Cross-Connect, OXC)： 介紹其在骨乾網中的作用，實現全光域的信號調度和連接。 光網絡的演進： 從電路交換到分組交換，再到全光網絡的演進曆程，以及SDN (Software-Defined Networking) 在光網絡中的應用。 2.4 光通信係統的性能評估與優化 誤碼率 (Bit Error Rate, BER)： 介紹其定義和測量方法，是衡量係統性能的關鍵指標。 信噪比 (Signal-to-Noise Ratio, SNR)： 解釋其含義，以及它如何影響係統的可靠性。 信號質量指標： 如Q因子，消光比等。 眼圖 (Eye Diagram)： 介紹眼圖的繪製方法，以及如何通過眼圖分析信號的質量和眼高、眼寬。 係統設計考慮因素： 傳輸距離、傳輸速率、成本、功耗、可靠性等。 鏈路預算 (Link Budget)： 介紹如何計算光信號在傳輸鏈路中的功率損耗和增益，以確保信號能夠可靠地到達接收端。 第三章：光通信的應用領域 3.1 骨乾通信網絡 長途傳輸： 介紹光縴通信在跨國、跨洲際通信中的核心作用，以及DWDM技術如何支撐全球互聯網的高速運行。 城域網 (Metropolitan Area Network, MAN)： 介紹光通信在連接城市區域內的高速網絡中的應用。 3.2 接入網 (Access Network) FTTH (Fiber to the Home)： 介紹將光縴直接鋪設到用戶傢庭，提供高速寬帶接入。 PON技術在接入網中的應用。 3.3 數據中心互聯 (Data Center Interconnect, DCI) 高速率、低延遲需求： 介紹數據中心內部以及數據中心之間對光通信的嚴苛要求，以及相應的解決方案。 光模塊 (Optical Module)： 介紹不同速率（10G, 40G, 100G, 400G, 800G等）和封裝形式（SFP, QSFP, OSFP等）的光模塊。 3.4 無綫通信中的光縴迴傳 (Fiber Backhaul) 4G/5G基站迴傳： 介紹光縴如何連接移動通信基站與核心網，滿足移動通信日益增長的帶寬需求。 光無綫接入 (Optical Wireless Access, OWA)： 結閤光通信和無綫通信技術，實現高速率的室內無綫連接。 3.5 其他新興應用 水下光通信： 在海洋探測、水下通信等領域的應用。 空間光通信： 在衛星通信、星際通信等領域的探索。 光傳感器網絡： 利用光信號進行環境監測和數據采集。 第四章：光通信的未來發展趨勢 4.1 超大容量與超高速傳輸 下一代DWDM技術： 如超寬帶DWDM、相乾光通信技術（Coherent Optical Communication）的進一步發展，實現更高階的調製格式（如QAM）和更靈活的頻譜利用。 空分復用 (Spatial Division Multiplexing, SDM)： 通過增加光縴內的傳輸通道（如多芯光縴、多模光縴），實現容量的指數級提升。 超高集成度光器件： 如矽光子技術 (Silicon Photonics)，將光器件集成到矽基芯片上，實現小型化、低功耗和低成本。 4.2 智能化與網絡自動化 AI與ML在光網絡中的應用： 用於網絡監控、故障預測、資源優化和動態路由。 可編程光網絡： 實現網絡功能的軟件定義和靈活配置。 4.3 新型傳輸介質與技術 自由空間光通信 (Free-Space Optical Communication, FSO)： 在特定場景下的應用，如建築物之間、無人機之間的數據傳輸。 光計算與光存儲： 探索將光信號用於計算和存儲，可能帶來顛覆性的變革。 4.4 綠色光通信 低功耗器件與係統設計： 提高能源效率，減少碳排放。 循環利用與可持續發展。 結論 光通信技術在過去幾十年裏取得瞭飛速發展，深刻地改變瞭我們的信息傳播方式和生活。從最初的簡單信號傳輸，到如今支撐起萬物互聯的全球信息高速公路，光通信一直在不斷突破技術瓶頸，拓展應用邊界。隨著5G、6G、物聯網、人工智能等新興技術的蓬勃發展，對信息傳輸的需求將持續增長，光通信技術也將迎來新的機遇與挑戰。本書希望能夠為讀者勾勒齣光通信的全貌，激發對這一前沿領域的興趣，並為相關研究與實踐提供有益的參考。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深愛好者兼業餘研究者的角度來看，選擇一本閤適的參考書，就像尋找一位優秀的導師。這本書的定位似乎非常清晰——它旨在成為無綫光通信領域的權威參考。我期望它不僅僅是一本教科書，更應該是一本“工具書”。這意味著它需要有詳盡的索引，方便快速定位到特定的公式或概念。同時，書末的參考文獻列錶也至關重要，它能指引我們沿著作者的研究脈絡繼續深挖，瞭解更多一手資料的齣處。我個人對“誤碼率”和“信噪比”的計算模型非常感興趣，希望書中能給齣詳盡的數學推導，而不是簡單地拋齣一個最終公式。如果作者能夠在某些復雜問題的處理上，提供不止一種解決方案的比較分析，那就更具啓發性瞭。總而言之，我期待這本書能提供紮實、全麵且與時俱進的知識體係，讓我能站在巨人的肩膀上，更好地理解和探索光通信這個充滿潛力的領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書，說實話，拿到手的時候，我挺興奮的。我一直對那些科幻小說裏描述的、超越傳統電磁波限製的通信方式抱有極大的好奇心。記得大學時選修過一門光電子技術的基礎課，當時雖然隻是皮毛，但那種“光速傳遞信息”的震撼感至今難忘。所以，當我看到這本封麵設計簡潔、透著一股專業氣息的書籍時，我立刻把它歸類到我的“必讀清單”裏。我期望它能深入淺齣地講解光在信息傳輸中的那些精妙之處，比如如何通過調製、解調來承載海量數據，以及那些激光器、調製器背後的物理原理。我尤其關注其中的係統實現部分，畢竟理論再美，最終還是要落實到實際可用的設備上去。我希望能看到一些關於如何剋服大氣湍流、如何設計高效的光束指嚮與跟蹤係統的案例分析，那些工程上的挑戰總是最能激發我的研究熱情。這本書的排版和印刷質量給我留下瞭不錯的初步印象，字體清晰，圖錶布局閤理，這對於閱讀技術類書籍來說至關重要，畢竟誰也不想對著模糊的公式和密密麻麻的文字感到頭疼。這本書應該能給我帶來一次知識上的“光之旅”。

評分☆☆☆☆☆

我通常不會輕易給一本專業技術書籍下定論，因為知識的吸收需要時間和反復研讀。但這本書的整體氣質給我的感覺是“嚴謹且實用”。我個人更偏愛那種理論與實踐緊密結閤的書籍，單純的理論堆砌很容易讓人覺得枯燥，而完全脫離理論的工程實踐又缺乏深度。我關注的重點之一是它對“工程實現細節”的處理。比如，在討論光束發散角和指嚮精度時，書中是否提到瞭常用的補償算法？在討論噪聲抑製時，有沒有涉及具體的濾波技術或編碼方案？如果能提供一些實際的係統參數設置範圍和設計考量，那麼這本書對工程人員的參考價值就會大大增加。我甚至希望它能在某個章節中，簡要提及一下在特定環境（如水下或空間）下，無綫光通信需要剋服哪些獨特的挑戰，以及相應的技術側重點。這種對特定應用場景的關注，能讓讀者更好地理解技術的邊界和適用範圍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計，雖然看起來很“理工科”，但我個人覺得非常耐看。那種沉穩的色調，沒有太多花哨的裝飾，反而凸顯瞭內容本身的嚴肅性和專業性。這種樸實無華的設計，反而讓我覺得作者和齣版社對內容質量有著足夠的信心，不需要靠浮誇的外錶來吸引眼球。我仔細翻閱瞭目錄，感覺它的結構組織得很有邏輯性，從基礎的光波導原理講起，逐步過渡到大氣信道的影響，再到係統的整體架構設計。這種層層遞進的編排方式，對於自學者來說簡直是福音。我希望在實際閱讀過程中，作者能夠提供足夠的“腳手架”，即在引入新概念時，能夠迴顧並關聯已學知識，幫助我們建立起完整的知識網絡。我特彆留意瞭書中的圖示部分，好的技術圖勝過韆言萬語，我期待那些光路圖、係統框圖能夠清晰、精確地描繪齣復雜的光學鏈路和信號處理流程。一本好的教材或專業書籍，其價值不僅在於傳授知識，更在於培養一種科學的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我買這本書之前，心裏還是有點打鼓的。畢竟“高新科技譯叢”這個名頭意味著它可能帶有濃厚的原著風格，翻譯質量參差不齊是常有的事。我最怕的就是那種生硬的、直譯的句子，把一個原本流暢的科學概念搞得晦澀難懂，讀起來比啃石頭還費勁。我希望的是那種經過專業人士精心潤色的譯文，能夠自然地融入中文的錶達習慣，讓我在理解那些深奧的光學和通信理論時，少一些語言上的障礙。比如，涉及到復雜的數學推導時，如果能配上清晰的中文注解或者例題解析，那就再好不過瞭。此外，我對這本書的深度也很有期待。它是不是僅僅停留在原理的介紹上？還是能深入到最新的研究前沿，比如可見光通信（VLC）或者量子密鑰分發（QKD）在光通信鏈路上的應用？如果能涵蓋一些麵嚮未來的技術趨勢和挑戰，那這本書的價值就大大提升瞭。我更看重那些能啓發思考、引導我進行下一步深入學習的“引子”，而不是僅僅提供一個“知識點總結”。