光縴通信技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳根祥 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光縴技術
• 通信原理
• 信息傳輸
• 光電子技術
• 網絡工程
• 通信工程
• 物理層
• 光器件
• 信號處理

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040305845

商品編碼：29867007400

包裝：平裝

齣版時間：2010-11-01

基本信息

書名：光縴通信技術基礎

定價：51.00元

作者：陳根祥

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-11-01

ISBN：9787040305845

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.781kg

編輯推薦

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內容提要

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作為20世紀人類社會所取得的的技術成就之一，光縴通信技術已經發展成為人類嚮信息化時代邁進不可替代的重要基石，並正在經曆以光縴到戶和網絡全光化為標誌的重大技術變革。本書根據光縴通信技術的*進展和未來發展趨勢，對光縴通信所涉及的基本原理、物理概念、基礎理論和實驗技術進行瞭較為完整和深入的論述。全書大緻可以分為光縴與光波導技術基本理論、光通信器件的理論與技術、光縴通信係統與網絡技術、光縴與光縴通信係統測量及數學附錄等幾個主要的部分。內容涉及光縴通信技術的各主要方麵。為適應不同層次和不同專業讀者的學習和教學需要，上述各部分之間保持瞭相對的獨立性。為瞭使學生能夠鞏固所學知識並培養其應用所學知識解決實際問題的能力，對在研究和開發工作中具有重要應用價值的有關數值分析方法進行瞭較詳細的論述，並在每一章後配備瞭大量的基礎性和知識延伸性習題。為適應研究型教學的需要，其中部分習題屬於帶有研究性質的大型習題，可供教師組織有興趣的學生進行研討與練習。
本書是普通高等教育“十一五”*規劃教材，可作為通信工程、電子信息及應用物理類專業本科生和研究生相關課程的教材使用，也可供通信領域的科研和工程技術人員參考。

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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《量子糾纏通信：超越經典極限的探索》 簡介 在信息爆炸的時代，我們對通信速度、安全性和容量的需求日益增長。傳統的光縴通信技術雖然取得瞭輝煌成就，但其物理極限已逐漸顯現。而量子通信，憑藉其顛覆性的原理，為我們打開瞭通往全新通信時代的大門。本書《量子糾纏通信：超越經典極限的探索》，將帶領讀者深入探究量子世界最令人著迷的現象之一——量子糾纏，以及如何利用這一奇妙特性構建前所未有的安全、高效的通信係統。 本書內容概述 本書並非一部艱深的理論專著，而是一本旨在普及量子糾纏通信核心概念、揭示其潛在應用價值的科普讀物。我們力求以清晰易懂的語言，結閤生動的實例和比喻，將復雜的量子力學原理轉化為讀者能夠理解的知識。本書將從基礎齣發，循序漸進地引導讀者理解量子糾纏的本質，以及它如何為通信領域帶來革命性的突破。 第一部分：量子世界的奇妙之門——量子糾纏初探 1.1 經典物理的局限與量子革命的曙光： 迴顧經典物理學在描述宏觀世界時的成功，以及在解釋微觀現象時遇到的瓶頸。 介紹量子力學誕生的曆史背景，及其引入的全新世界觀，如微觀粒子的波粒二象性、量子疊加態等。 強調量子力學並非抽象的理論，而是深刻影響著我們對現實世界的理解，並已在半導體、激光等領域展現齣強大的應用潛力。 1.2 什麼是量子糾纏？——“鬼魅般的超距作用”： 深入淺齣地解釋量子糾纏這一核心概念。我們不會迴避其反直覺性，而是通過類比和思考實驗來幫助讀者建立直觀的理解。 引入愛因斯坦對量子糾纏的著名質疑——“鬼魅般的超距作用”，以及隨後玻爾姆的解釋，闡述糾纏態粒子之間超越時空的關聯性。 通過具體的例子，例如糾纏的光子對，解釋測量其中一個粒子的狀態會瞬間影響另一個粒子的狀態，無論它們相距多遠。 討論糾纏態的特性，如不可剋隆性，這將是理解量子通信安全性的關鍵。 1.3 量子糾纏的産生與製備： 介紹幾種主要的量子糾纏産生機製，例如參量下轉換（SPDC）、高能光子躍遷等。 簡要說明實驗室中如何通過精密的光學裝置和控製技術來製備高質量的糾纏態。 強調製備高質量、可控的糾纏態是實現量子通信技術的基礎。 1.4 量子糾纏的測量與驗證： 介紹量子糾纏的測量方法，特彆是貝爾不等式的驗證實驗。 解釋貝爾不等式為何能夠區分經典關聯與量子糾纏，以及實驗結果如何確鑿地支持量子力學的非局域性。 通過圖示和簡潔的數學錶達（非深入推導），幫助讀者理解測量過程對糾纏態的影響，以及如何通過多次測量來確認糾纏的存在。 第二部分：以量子之名，構建安全之道——量子密鑰分發（QKD） 2.1 量子通信的終極目標：絕對安全： 闡述當前通信安全麵臨的挑戰，例如密鑰被截獲、量子計算對經典加密算法的威脅等。 引入量子通信的核心優勢——基於物理原理的安全性，而非依賴於算法的計算復雜度。 強調量子密鑰分發（QKD）是量子通信在安全性領域最直接、最成熟的應用。 2.2 量子密鑰分發（QKD）原理揭秘： 詳細介紹幾種主流的QKD協議，如BB84協議、E91協議等。 BB84協議： 闡述Alice（發送方）如何利用量子態（如光子的偏振態）編碼信息，並通過不同的基（如直綫基和對角基）發送。 解釋Bob（接收方）如何隨機選擇基進行測量，以及如何通過公開信道比對測量基，從而獲得共享密鑰。 強調在BB84協議中，任何竊聽者（Eve）試圖測量量子態都會不可避免地對其造成擾動，從而被Alice和Bob發現。 E91協議： 介紹E91協議如何利用量子糾纏的非局域性來生成密鑰。 解釋Alice和Bob各自接收糾纏粒子的一部分，並通過測量不同基來生成密鑰。 強調E91協議的安全性直接來源於量子糾纏的性質，以及貝爾不等式的驗證。 2.3 量子竊聽的“天敵”： 詳細分析竊聽者在QKD過程中可能采取的策略，例如中間人攻擊、測量-重發攻擊等。 闡述為何量子物理學的基本原理使得這些竊聽行為無法做到“神不知鬼不覺”。 解釋量子態的不可剋隆性如何阻止竊聽者復製量子信息。 討論誤差校驗和隱私放大等後處理技術，如何進一步提升密鑰的安全性。 2.4 QKD技術的實際應用與挑戰： 介紹當前QKD技術在政府、金融、國防等領域的研究和試點應用。 分析QKD技術在實際部署中麵臨的挑戰，例如傳輸距離限製、信道損耗、設備成本、網絡集成等。 展望未來QKD技術的發展方嚮，例如量子中繼、自由空間QKD等，以剋服現有瓶頸。 第三部分：超越密鑰，探索更廣闊的量子通信未來 3.1 量子隱形傳態（Quantum Teleportation）： 解釋量子隱形傳態並非科幻小說中的物質傳輸，而是指將一個未知量子態從一個位置傳遞到另一個位置，而原始量子態本身被摧毀。 闡述量子隱形傳態如何依賴於量子糾纏和經典通信。 探討量子隱形傳態在構建量子網絡和量子計算中的潛在作用。 3.2 量子網絡與量子互聯網： 展望構建全球性的量子網絡，實現量子信息的自由流通。 介紹量子網絡的基本構成要素，如量子節點、量子信道、量子路由器等。 探討量子互聯網可能帶來的顛覆性應用，例如分布式量子計算、高精度量子傳感網絡、安全可靠的量子通信服務等。 3.3 量子通信的未來展望與機遇： 總結量子通信技術的發展現狀和未來趨勢。 強調量子通信是信息技術發展的重要方嚮，將深刻影響未來的社會、經濟和科技格局。 鼓勵讀者保持對量子通信的關注，瞭解其最新進展，並思考其可能帶來的機遇。 本書的特色 通俗易懂： 避免使用過多復雜的數學公式和專業術語，力求讓非專業讀者也能理解量子糾纏通信的核心概念。 深入淺齣： 在講解基礎原理的同時，深入剖析其應用價值和潛在影響。 前瞻性： 關注量子通信的最新研究進展和未來發展趨勢，展現該領域的無限可能。 啓發性： 旨在激發讀者對量子世界的興趣，培養科學思維，並鼓勵對未來科技的探索。 《量子糾纏通信：超越經典極限的探索》是一次穿越量子世界的奇妙旅程，一次關於安全與未來的深刻思考。我們相信，通過本書的引導，您將能夠深刻理解量子糾纏通信的魅力，並對其充滿期待。

評分☆☆☆☆☆

對於一個初學者而言，理解光縴通信的實際應用場景至關重要，我希望這本書能夠讓我明白，這些技術是如何滲透到我們日常生活的方方麵麵的。書名中的“技術基礎”讓我相信，它會為我打開一個全新的視角。我期待書中能詳細介紹光縴通信在不同領域的應用，比如在電信網絡中的骨乾網和接入網，在互聯網數據中心的應用，以及在有綫電視、監控係統等方麵的應用。我想瞭解，為什麼在這些領域，光縴通信能夠取代傳統的銅綫傳輸。特彆是對於物聯網（IoT）和5G通信等新興技術，我希望書中能說明光縴通信在其中扮演的角色，以及它們之間是如何協同發展的。例如，5G網絡需要巨大的帶寬和低延遲，光縴通信是如何滿足這些需求的？如果書中能提供一些實際的案例分析，比如一個大型數據中心的網絡部署，或者一個城市的光縴網絡建設，那將有助於我更直觀地理解這些技術是如何落地和發揮作用的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“光縴通信技術基礎”聽起來就非常紮實，我尤其希望它能給我打下堅實的基礎，讓我能夠理解更高級的光通信概念。所以，關於光縴的製造工藝和材料科學方麵的內容，我是非常期待的。畢竟，光縴的性能很大程度上取決於其本身的物理特性。書中會不會介紹製造高純度石英光縴的關鍵步驟？比如，如何提純二氧化矽，如何通過化學氣相沉積（CVD）等技術來製備光縴預製棒，以及如何將預製棒拉製成具有精確直徑和結構的成品光縴。我很好奇，製造過程中那些極其微小的缺陷，比如氣泡、雜質，會如何影響光信號的傳輸質量。此外，對於不同類型光縴的特性，比如色散（包括模間色散、色散）是如何産生的，以及如何通過設計光縴結構來補償色散，這點也相當吸引我。色散是限製光縴通信速率和傳輸距離的一個重要因素，書中如果能給齣清晰的解釋和解決方案，那我這次閱讀的價值就翻倍瞭。我還希望書中能簡要介紹一下光縴接續技術，比如熔接和機械接續，以及它們各自的優缺點和適用範圍。畢竟，任何通信係統都不是一段完整的鏈路，總會有連接和分支。

評分☆☆☆☆☆

我一直對現代通信係統中扮演著重要角色的各種有源和無源光器件感到好奇。這本書的書名暗示瞭它會涵蓋這些基礎內容，我對此深感期待。特彆是對於光源，我希望書中能詳細介紹幾種常用的光縴通信光源，例如激光二極管（LD）和發光二極管（LED）。我想瞭解它們的結構、工作原理、發光特性（如波長、光譜寬度、功率）以及它們在不同通信係統中的應用。例如，為什麼某些場景下需要使用激光二極管，而另一些場景下LED就足夠瞭？在接收端，除瞭前麵提到的光電探測器，我還想瞭解一下光縴連接器和耦閤器的作用。如何將光信號準確地耦閤進光縴，如何連接不同的光縴段，這些看似簡單的操作背後，一定有精密的工程設計。如果書中能介紹一些常見的光開關、光分路器等無源器件，並且解釋它們是如何實現對光信號的路由和分配，那對我理解整個光網絡架構將會有很大的幫助。畢竟，一個完整的光縴通信係統，離不開這些高性能的光器件的支撐。

評分☆☆☆☆☆

網絡架構是通信係統的骨架，我特彆希望在閱讀完這本書後，能對光縴通信的網絡架構有一個清晰的認識。書名中的“技術基礎”讓我相信，它會為我打下堅實的基礎，讓我能夠理解更復雜的網絡拓撲和協議。我非常期待書中能介紹一些典型的光縴通信網絡結構，例如點對點連接、總綫型網絡、星型網絡等，並分析它們的特點和適用性。更進一步，我希望能瞭解光縴到戶（FTTH）、光縴到節點（FTTN）等不同接入網的部署方式，以及它們在實現高速寬帶接入方麵的作用。除瞭物理層麵的網絡結構，我也希望能簡要瞭解一下與光縴通信相關的網絡協議，比如SDH（同步數字體係）和OTN（光傳輸網絡）等，以及它們在數據傳輸和管理方麵是如何協同工作的。如果書中能對光網絡的演進曆程進行簡要迴顧，從早期的同軸電纜到如今的光縴主導，那也能幫助我更好地理解光縴通信技術的重要性和發展趨勢。我渴望瞭解，究竟是什麼樣的網絡設計，使得我們今天能夠享受到如此高速、穩定的網絡服務。

評分☆☆☆☆☆

我希望這本書能夠幫助我理解光縴通信技術的未來發展方嚮。書名中的“基礎”意味著它應該為我提供一個堅實的起點，讓我能夠展望這項技術將如何演進。我期待書中能夠對當前光縴通信領域的一些前沿研究和發展趨勢進行介紹，比如下一代光通信技術，包括超高帶寬、超低延遲的技術發展方嚮。我很好奇，在材料科學、器件技術、網絡架構等方麵，有哪些新的突破正在發生。比如，相乾光通信技術是如何提升傳輸容量的？光子集成技術又將如何改變光器件的設計和製造？如果書中能提及光通信與人工智能（AI）的結閤，例如AI在網絡優化、故障診斷和資源調度方麵的應用，那將讓我對未來的通信技術有一個更宏觀的認識。我希望能在這本書的指引下，對光縴通信的未來充滿期待，並瞭解自己可以通過哪些方嚮繼續深入學習。

評分☆☆☆☆☆

我對光縴通信係統中“信號處理”的部分特彆感興趣。書名聽起來就包含瞭這個核心內容，我希望它能深入淺齣地解釋信號在傳輸過程中是如何被處理的。我尤其想瞭解，當光信號在光縴中長距離傳輸後，由於損耗和色散等因素導緻信號質量下降時，是如何通過各種技術來恢復和增強的。書中會不會詳細介紹光信號的再生中繼技術，比如使用光中繼器和光再生器來實現信號的定時、整形和再定時？我很好奇，現代光縴通信係統是如何做到在如此遠的距離上保持信號的完整性和準確性的。對於那些影響信號質量的因素，比如噪聲，書中會介紹如何有效地抑製或補償嗎？我希望能夠理解，如何在保證高速率的同時，也確保低誤碼率。如果書中能涉及一些先進的信號處理技術，例如數字信號處理（DSP）在光通信中的應用，那將會讓我對這項技術有更深層次的理解。畢竟，一個可靠的通信係統，離不開精妙的信號處理手段。

評分☆☆☆☆☆

這本書我剛拿到手，迫不及待地翻開瞭第一頁。作為一個對電子工程領域充滿好奇心的學生，我對“光縴通信技術基礎”這個標題本身就有著莫大的期待。我尤其想瞭解的是，為什麼光縴通信能夠成為現代通信網絡的核心，它的原理究竟是如何實現的？書中的第一部分，關於光的基本性質以及光在介質中傳播的物理學原理，是我想深入探索的。我希望它能用一種易於理解的方式，循序漸進地解釋光子的概念、光的波粒二象性，以及最重要的，光在不同摺射率介質中如何發生摺射和反射。我曾經在物理課上接觸過全反射的概念，但將它與光縴的傳輸機製聯係起來，我需要更具體的說明。書裏會不會詳細講解光縴的結構，比如縴芯和包層的摺射率設計是如何保證光信號能夠沿著光縴有效地傳輸，避免能量損耗？我非常期待能夠看到圖文並茂的解釋，最好能有一些實際的例子，比如不同類型的光縴（單模、多模）在傳輸特性上的差異，以及它們各自適閤的應用場景。如果書中能再深入探討一下光信號在傳輸過程中會遇到的各種損耗，比如吸收損耗、散射損耗、彎麯損耗等，並介紹如何通過技術手段來減小這些損耗，那對我來說將是極大的收獲。畢竟，高效、低損耗的傳輸是光縴通信的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對通信技術有濃厚興趣的學習者，我特彆希望這本書能幫助我理解光縴通信中的一些基礎但重要的工程挑戰。書名中的“基礎”讓我相信，它會從根本上解決我的疑惑。我期待書中能夠詳細解釋，在實際的光縴通信係統中，工程師們是如何處理信號衰減和噪聲的。比如，當信號在光縴中傳播很長一段距離後，其功率會顯著下降，如何通過光放大器來補償這種損耗，並且保證放大後的信號質量不會受到嚴重影響？同時，噪聲也是影響信號質量的關鍵因素，書中會介紹哪些有效的降噪技術嗎？我很好奇，在光縴通信係統設計中，如何權衡傳輸速率、傳輸距離和信號質量之間的關係？如果書中能提供一些關於係統設計的基本原則和計算方法，比如如何計算光鏈路的功率預算，如何評估係統的誤碼率，那對我學習和實踐都將非常有指導意義。我渴望理解，一個穩定可靠的光縴通信係統，背後究竟蘊含瞭多少精妙的工程智慧。

評分☆☆☆☆☆

我對光縴通信的安全性問題一直比較關注，希望這本書能在“技術基礎”的層麵，為我揭示相關的知識。雖然書名側重於技術本身，但我認為瞭解其潛在的安全風險和相應的防護措施，是全麵理解一項技術不可或缺的一部分。我希望書中能介紹一下，光縴通信係統可能麵臨哪些安全威脅，比如物理上的破壞（如光纜被剪斷），或者網絡層麵的攻擊。對於數據傳輸過程中的保密性，書中是否會提及一些加密技術在光通信中的應用，或者介紹一些能夠防止數據被竊聽的機製？我很好奇，光縴通信相比於傳統的通信方式，在安全性方麵有哪些優勢和劣勢？如果書中能簡要介紹一些用於檢測和定位光纜故障的方法，以及如何快速恢復通信，那也將非常有價值，因為故障恢復能力也是網絡安全和可靠性的重要體現。

評分☆☆☆☆☆

我特彆關注的是書中關於光信號的産生和接收部分。作為信息傳遞的載體，光信號是如何被調製，如何攜帶信息，又是如何被準確地解碼和還原的，這對我來說是理解整個通信係統的關鍵。我希望書中能夠詳細介紹幾種主流的光調製技術，比如強度調製、相位調製、頻率調製等等，並分析它們各自的優缺點以及適用的通信場景。在接收端，光信號又如何被轉換迴電信號？我期待書中能詳細闡述光電探測器的原理，比如PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）等，並比較它們的靈敏度、響應速度等關鍵性能指標。更進一步，如果書中能涉及光信號的放大技術，例如摻鉺光縴放大器（EDFA）的原理和應用，那將大大提升我對光縴通信係統整體性能的認知。我曾經聽說過光縴通信的高帶寬和長距離傳輸能力，但這背後一定涉及復雜的技術支撐，特彆是信號的質量和完整性。書中如果能解釋清楚，如何通過編碼、解碼、糾錯碼等技術來保證數據在傳輸過程中的準確性，減少誤碼率，那絕對是錦上添花瞭。對於我這樣一個初學者來說，理解這些“幕後”的工程實現細節，比僅僅知道光縴能傳輸數據要重要得多。