　　本書是光縴通信方麵的一本經典巨著，在國內外享有盛譽。全書共計13章，主要內容包括：光縴通信概述；光縴通信係統的主要組成部分――光縴、光發射機和光接收機；單信道和多信道光縴通信係統的設計；光縴的損耗管理、色散管理和非綫性管理技術；先進光波係統；全光信號處理。全書內容係統全麵，理論體係嚴謹，講解深入淺齣，理論與實踐結閤緊密，同時非常注重近年來光縴通信中齣現的新技術。

作者簡介

　　Govind P. Agrawal，美國羅切斯特大學光學與物理學教授，激光力能學實驗室高級科學傢，世界光電子和光通信領域的著名學者，在激光物理、非綫性光學和光縴通信領域著作頗豐。並且他是OSA會士和IEEE會士。

第1章緒論
1．1曆史迴顧
1．1．1光縴通信的需求
1．1．2光波係統的演進
1．2基本概念
1．2．1模擬信號和數字信號
1．2．2信道復用
1．2．3調製格式
1．3光通信係統
1．4光波係統組成
1．4．1作為通信通道的光縴
1．4．2光發射機
1．4．3光接收機
習題
參考文獻第2章光縴
2．1幾何光學描述
2．1．1階躍摺射率光縴
2．1．2漸變摺射率光縴
2．2波的傳輸
2．2．1麥剋斯韋方程組
2．2．2光縴模式
2．2．3單模光縴
2．3單模光縴中的色散
2．3．1群速度色散
2．3．2材料色散
2．3．3波導色散
2．3．4高階色散
2．3．5偏振模色散
2．4色散引起的限製
2．4．1基本傳輸方程
2．4．2啁啾高斯脈衝
2．4．3對比特率的限製
2．4．4光縴帶寬
2．5光縴損耗
2．5．1衰減係數
2．5．2材料吸收
2．5．3瑞利散射
2．5．4波導缺陷
2．6非綫性光學效應
2．6．1受激光散射
2．6．2非綫性相位調製
2．6．3四波混頻
2．7光縴設計和製造
2．7．1石英光縴
2．7．2塑料光縴
2．7．3光纜和連接器
習題
參考文獻第3章光發射機
3．1半導體激光器物理
3．1．1自發輻射和受激輻射
3．1．2非輻射復閤
3．1．3光增益
3．1．4反饋和激光器閾值
3．1．5縱模
3．1．6激光器結構
3．2單模半導體激光器
3．2．1分布反饋激光器
3．2．2耦閤腔半導體激光器
3．2．3可調諧半導體激光器
3．2．4垂直腔麵發射激光器
3．3激光器的工作特性
3．3．1連續工作特性
3．3．2調製帶寬
3．3．3相對強度噪聲
3．3．4頻譜綫寬
3．4光信號産生
3．4．1直接調製
3．4．2外調製
3．5發光二極管
3．5．1連續工作特性
3．5．2調製響應
3．5．3發光二極管的結構
3．6光發射機的設計
3．6．1光源與光縴的耦閤
3．6．2驅動電路
3．6．3可靠性和封裝
習題
參考文獻第4章光接收機
4．1基本概念
4．1．1響應度和量子效率
4．1．2上升時間和帶寬
4．2常用的光電探測器
4．2．1p?n光電二極管
4．2．2p?i?n光電二極管
4．2．3雪崩光電二極管
4．2．4MSM光電探測器
4．3光接收機的設計
4．3．1前端
4．3．2綫性通道
4．3．3判決電路
4．3．4集成光接收機
4．4光接收機噪聲
4．4．1噪聲機製
4．4．2p?i?n光接收機
4．4．3APD光接收機
4．5相乾探測
4．5．1本機振蕩器
4．5．2零差探測
4．5．3外差探測
4．5．4信噪比
4．6光接收機靈敏度
4．6．1誤碼率
4．6．2最小接收光功率
4．6．3光電探測的量子極限
4．7靈敏度劣化
4．7．1消光比
4．7．2強度噪聲
4．7．3定時抖動
4．8光接收機的性能
習題
參考文獻第5章光波係統
5．1係統結構
5．1．1點對點鏈路
5．1．2分配網
5．1．3局域網
5．2設計指南
5．2．1損耗限製光波係統
5．2．2色散限製光波係統
5．2．3功率預算
5．2．4上升時間預算
5．3長途光波係統
5．3．1性能限製因素
5．3．2陸地光波係統
5．3．3海底光波係統
5．4功率代價的來源
5．4．1模式噪聲
5．4．2模分配噪聲
5．4．3反射反饋和噪聲
5．4．4色散脈衝展寬
5．4．5頻率啁啾
5．4．6眼圖閉閤度代價
5．5前嚮糾錯
5．5．1糾錯碼
5．5．2編碼增益
5．6計算機輔助設計
習題
參考文獻第6章多信道係統
6．1WDM光波係統
6．1．1大容量點對點鏈路
6．1．2廣域網與城域網
6．1．3多址WDM網絡
6．2WDM器件
6．2．1可調諧光濾波器
6．2．2復用器和解復用器
6．2．3分插復用器和濾波器
6．2．4星形耦閤器
6．2．5波長路由器
6．2．6WDM光發射機和光接收機
6．3係統性能問題
6．3．1不同波長綫性串擾
6．3．2相同波長綫性串擾
6．3．3非綫性拉曼串擾
6．3．4受激布裏淵散射
6．3．5交叉相位調製
6．3．6四波混頻
6．3．7其他設計問題
6．4時分復用
6．4．1信道復用
6．4．2信道解復用
6．4．3係統性能
6．5副載波復用
6．5．1模擬和數字副載波復用係統
6．5．2多波長副載波復用係統
6．5．3正交頻分復用
6．6碼分復用
6．6．1時域編碼
6．6．2頻域編碼
6．6．3跳頻
習題
參考文獻第7章損耗管理
7．1光縴損耗的補償
7．1．1周期放大方案
7．1．2集總放大和分布放大
7．1．3雙嚮泵浦方案
7．2摻鉺光縴放大器
7．2．1泵浦和增益譜
7．2．2二能級模型
7．2．3放大器噪聲
7．2．4多信道應用
7．3拉曼放大器
7．3．1拉曼增益和帶寬
7．3．2拉曼引起的信號增益
7．3．3多泵浦拉曼放大
7．3．4拉曼放大器的噪聲指數
7．4光信噪比
7．4．1集總放大
7．4．2分布放大
7．5電信噪比
7．5．1放大自發輻射引起的電流起伏
7．5．2放大自發輻射對信噪比的影響
7．5．3放大器鏈中噪聲的形成
7．6接收機靈敏度和Q因子
7．6．1誤碼率
7．6．2Q因子和光信噪比的關係
7．7色散和非綫性效應的作用
7．7．1通過調製不穩定性的噪聲增長
7．7．2噪聲引起的信號劣化
7．7．3噪聲引起的能量起伏
7．7．4噪聲引起的定時抖動
7．8周期放大光波係統
7．8．1數值方法
7．8．2最佳輸入功率
習題
參考文獻第8章色散管理
8．1色散問題及其解決方案
8．2色散補償光縴
8．2．1色散補償條件
8．2．2色散圖
8．2．3色散補償光縴的設計
8．3光縴布拉格光柵
8．3．1常周期光柵
8．3．2啁啾光縴光柵
8．3．3采樣光柵
8．4色散均衡濾波器
8．4．1Gires?Tournois濾波器
8．4．2馬赫曾德爾濾波器
8．4．3其他全通濾波器
8．5光學相位共軛
8．5．1工作原理
8．5．2自相位調製的補償
8．5．3相位共軛信號的産生
8．6高比特率信道
8．6．1可調諧色散補償
8．6．2高階色散管理
8．6．3偏振模色散補償
8．7電色散補償
8．7．1群速度色散預補償的基本思想
8．7．2發射機處的預補償
8．7．3接收機處的色散補償
習題
參考文獻第9章非綫性效應的控製
9．1光縴非綫性的影響
9．1．1係統設計問題
9．1．2半解析方法
9．1．3孤子區域和僞綫性區域
9．2光縴中的孤子
9．2．1光孤子的特性
9．2．2損耗管理孤子
9．3色散管理孤子
9．3．1色散漸減光縴
9．3．2周期色散圖
9．3．3設計問題
9．3．4定時抖動
9．3．5定時抖動的控製
9．4僞綫性光波係統
9．4．1信道內非綫性效應
9．4．2信道內交叉相位調製
9．4．3信道內四波混頻
9．5信道內非綫性效應的控製
9．5．1色散圖的優化
9．5．2相位交替技術
9．5．3偏振比特交替
習題
參考文獻第10章先進光波係統
10．1光進調製格式
10．1．1光信號的編碼
10．1．2振幅和相位調製器
10．2解調方案
10．2．1同步外差解調
10．2．2異步外差解調
10．2．3光延遲解調
10．3散彈噪聲和誤碼率
10．3．1同步外差接收機
10．3．2異步外差接收機
10．3．3帶有延遲解調的接收機
10．4靈敏度劣化機製
10．4．1激光器的強度噪聲
10．4．2激光器的相位噪聲
10．4．3信號偏振起伏
10．4．4光放大器加入的噪聲
10．4．5光縴色散
10．5非綫性效應的影響
10．5．1非綫性相位噪聲
10．5．2光縴色散效應
10．5．3非綫性相位噪聲的補償
10．6最新進展
10．6．1采用DBPSK格式的係統
10．6．2采用DQPSK格式的係統
10．6．3采用QAM和相關格式的係統
10．6．4采用正交頻分復用的係統
10．7極限信道容量
習題
參考文獻第11章光學信號處理
11．1非綫性技術和器件
11．1．1非綫性光縴環形鏡
11．1．2參量放大器
11．1．3半導體光放大器中的非綫性效應
11．1．4雙穩光器件
11．2全光觸發器
11．2．1半導體激光器和半導體光放大器
11．2．2耦閤半導體激光器和半導體光放大器
11．3波長轉換器
11．3．1基於交叉相位調製的波長轉換器
11．3．2基於四波混頻的波長轉換器
11．3．3無源半導體波導
11．3．4基於半導體光放大器的波長轉換器
11．4超快光交換
11．4．1時域解復用
11．4．2數據格式轉換
11．4．3包交換
11．5光再生器
11．5．1基於光縴的2R再生器
11．5．2基於半導體光放大器的2R再生器
11．5．3基於光縴的3R再生器
11．5．4基於半導體光放大器的3R再生器
11．5．5相位編碼信號的再生
習題
參考文獻
附錄A 單位係統
附錄B 縮寫詞
附錄C 脈衝展寬的一般公式
附錄D 軟件包
中英文術語對照

前言/序言

　　自從本書於1992年首次齣版以來，盡管初版和第四版之間隻有相對短的18年時間，但光縴通信係統的研究已經取得突飛猛進的發展。1992年，商用光縴鏈路的最大容量隻有2.5 Gbps；僅僅四年後，隨著波分復用（WDM）技術的齣現，總容量為40 Gbps的係統已經能商用。2001年，商用WDM係統的容量超過瞭1.6 Tbps。與此同時，全世界部署的跨洋光波係統的容量也呈爆炸式增長。2001年，計劃全球網絡以2.5 Tbps的容量（64個WDM信道，單信道10 Gbps， 4個光縴對）覆蓋250000 km； 2004年，實現瞭這個宏偉計劃，係統開始商業運營（目前，這個係統是由一傢印度電信公司VSNL運營的）。盡管在2001年以後的幾年內，隨著所謂的“通信泡沫”的破裂，光縴通信發展的腳步慢瞭下來，但在光波係統的設計上仍取得瞭進展。特彆是在2006年以後，隨著基於相位的調製格式、 100 Gbps以太網和正交頻分復用技術的齣現，光縴通信又開始加速發展。自從本書的第三版於2002年齣版以來，已廣泛受到從事光波技術的科學機構和教育機構的歡迎，世界上很多大學將它作為教科書。因為在過去8年中，光縴通信係統又得到瞭迅猛的發展，齣版商和我都認為，如果想要本書能繼續提供關於光縴通信係統一個全麵的和最新的報告，有必要推齣第四版；結果就在你的手中。本版本的主要目的仍和原先幾個版本的一樣，具體地說，它應能同時作為教科書和參考書。基於這個原因，本書強調瞭對物理概念和物理規律的理解，但對工程方麵的討論也貫穿始終。

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