光縴通信(第5版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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GerdKeiser格爾德凱澤著 著

圖書標籤:

• 光縴通信
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• 網絡
• 信息技術
• 光電子技術
• 第五版
• 教材
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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121277467

商品编码：26901516284

包装：平装

开本：16

出版时间：2016-03-01

內容介紹
本書係統地介紹瞭光縴通信的各方麵知識。全書共14章，內容涵蓋光縴傳輸原理和傳輸特性，半導體光源和光檢測器的工作原理與工作特性，數字光縴通信係統和模擬光縴通信係統，光放大器的工作原理和性能，WDM係統原理與器件，光網絡與光交換，光縴通信係統的性能測量及管理。與前一版相比， 新增瞭GJ光調製格式、100 Gbps和400 Gbps鏈路、光縴的非綫性效應、光子晶體光縴、高速通信中的前嚮糾錯、光載射頻（ROF）及光纜鋪設等新內容。

目錄
目 錄D1章 光縴通信概述1.1 光通信的發展動力 1.1.1 光網絡的發展曆程 1.1.2 光縴的優點1.2 光頻譜帶 1.2.1 電磁能量 1.2.2 工作窗口和光頻帶1.3 分貝單位1.4 網絡信息速率 1.4.1 電信信號復用 1.4.2 SONET/SDH復用體係1.5 光信道復用 1.5.1 WDM概述 1.5.2 偏振復用 1.5.3 模分復用 1.5.4 多芯光縴1.6 光縴通信係統的關鍵組件1.7 光通信網絡的演進1.8 光縴通信標準1.9 仿真與建模工具 1.9.1 仿真工具的特徵 1.9.2 圖形編程語言 1.9.3 學生使用的程序舉例1.10 總結習題習題解答（選）參考文獻D2章 光縴：結構、 導波原理和製造2.1 光的性質 2.1.1 綫偏振 2.1.2 橢圓偏振和圓偏振 2.1.3 光的量子特性2.2 基本的光學定律和定義 2.2.1 摺射率 2.2.2 反射和摺射 2.2.3 光的偏振分量 2.2.4 偏振敏感材料2.3 光縴模式和結構 2.3.1 光縴分類 2.3.2 光縴結構的變化 2.3.3 光射綫和模式 2.3.4 階躍摺射率光縴結構 2.3.5 射綫光學描述 2.3.6 介質平闆波導中的波動描述2.4 圓波導的模式理論 2.4.1 模式概述 2.4.2 關鍵的模式概念的歸納 2.4.3 麥剋斯韋方程組* 2.4.4 波導方程式* 2.4.5 階躍摺射率光縴中的波動方程* 2.4.6 模式方程* 2.4.7 階躍摺射率光縴中的模式* 2.4.8 綫偏振模* 2.4.9 階躍摺射率光縴中的光功率流*2.5 單模光縴 2.5.1 結構 2.5.2 模場直徑 2.5.3 單模光縴中的傳播模 2.5.4 有效摺射率2.6 梯度摺射率光縴的結構 2.6.1 縴芯摺射率結構 2.6.2 梯度摺射率光縴的數值孔徑 2.6.3 梯度摺射率光縴的截止條件2.7 光縴材料 2.7.1 玻璃光縴 2.7.2 有源玻璃光縴 2.7.3 塑料光縴2.8 光子晶體光縴(PCF) 2.8.1 摺射率導引PCF 2.8.2 光子帶隙PCF2.9 光縴製造 2.9.1 外部汽相氧化法 2.9.2 汽相軸嚮沉積法 2.9.3 改進的化學汽相沉積法 2.9.4 等離子體激活化學汽相沉積法 2.9.5 光子晶體光縴製造2.10 光纜 2.10.1 光纜結構 2.10.2 室內光纜 2.10.3 室外光纜2.11 光纜鋪設方法 2.11.1 直埋式鋪設 2.11.2 光纜牽入管道 2.11.3 光纜氣吹鋪設 2.11.4 架空鋪設 2.11.5 海底鋪設 2.11.6 行業鋪設標準2.12 總結習題習題解答（選）參考文獻D3章 衰減和色散3.1 衰減 3.1.1 衰減單位 3．1．2 吸收損耗 3.1.3 散射損耗 3．1．4 彎麯損耗 3.1.5 縴芯和包層的損耗3.2 光縴中的信號畸變 3.2.1 色散概述 3.2.2 模式時延 3．2．3 色散起因 3.2.4 群時延 3.2.5 材料色散 3.2.6 波導色散 3.2.7 單模光縴中的色散 3.2.8 偏振模色散3.3 單模光縴性能 3.3.1 摺射率分布 3.3.2 截止波長 3.3.3 色散計算 3.3.4 模場直徑 3.3.5 彎麯損耗3.4 GJ標準 3.4.1 G.651.1建議 3.4.2 G.652建議 3.4.3 G.653建議 3.4.4 G.654建議 3.4.5 G.655建議 3.4.6 G.656建議 3.4.7 G.657建議3.5 特種光縴3.6 多芯光縴3.7 總結習題習題解答（選）參考文獻D4章 光源4.1 半導體物理學基礎 4.1.1 能帶 4.1.2 本徵材料和非本徵材料 4.1.3 pn結 4.1.4 直接帶隙和間接帶隙 4.1.5 半導體器件的製造4.2 發光二J管（LED） 4.2.1 LED的結構 4.2.2 光源材料 4.2.3 量子效率和LED的功率 4.2.4 LED的調製4.3 半導體激光器 4.3.1 半導體激光器的模式和閾值條件 4.3.2 半導體激光器的速率方程 4.3.3 外量子效率 4.3.4 諧振頻率 4.3.5 半導體激光器結構和輻射場型分布 4.3.6 單模激光器 4.3.7 半導體激光器的調製 4.3.8 激光器綫寬 4.3.9 外調製 4.3.10 溫度特性4.4 光源的綫性特性4.5 發射機封裝4.6 總結習題習題解答（選）參考文獻D5章 光功率發射和耦閤5.1 光源至光縴的功率發射 5.1.1 光源的輸齣分布 5.1.2 功率耦閤計算 5.1.3 發射功率與波長的關係 5.1.4 穩態數值孔徑5.2 改善耦閤的透鏡結構 5.2.1 非成像微球 5.2.2 半導體激光器與光縴的耦閤5.3 光縴與光縴的連接 5.3.1 機械對準誤差 5.3.2 光縴相關損耗 5.3.3 光縴端麵製備5.4 LED與單模光縴的耦閤5.5 光縴接頭 5.5.1 連接方法 5.5.2 單模光縴的連接5.6 光縴連接器 5.6.1 連接器的類型 5.6.2 單模光縴連接器 5.6.3 連接器迴波衰減5.7 總結習題習題解答（選）參考文獻D6章 光檢測器6.1 光電二J管的物理原理 6.1.1 pin光電二J管 6.1.2 雪崩光電二J管6.2 光檢測器噪聲 6.2.1 噪聲源 6.2.2 信噪比 6.2.3 噪聲等效功率6.3 檢測器響應時間 6.3.1 耗盡層光電流 6.3.2 響應時間 6.3.3 雙異質結光電二J管6.4 雪崩倍增噪聲6.5 InGaAs APD結構6.6 溫度對雪崩增益的影響6.7 光檢測器比較6.8 總結習題習題解答（選）參考文獻D7章 光接收機7.1 接收機工作的基本原理 7.1.1 數字信號傳輸 7.1.2 誤碼源 7.1.3 前置放大器7.2 數字接收機性能 7.2.1 誤碼率 7.2.2 接收機靈敏度 7.2.3 量子J限7.3 眼圖 7.3.1 眼圖的特徵 7.3.2 BER和Q因子測量7.4 突發模式接收機7.5 模擬接收機7.6 總結習題習題解答（選）參考文獻D8章 數字鏈路8.1 點到點鏈路 8.1.1 傳輸信號格式 8.1.2 係統考慮 8.1.3 鏈路功率預算 8.1.4 展寬時間預算 8.1.5 短波長帶 8.1.6 單模光縴鏈路的損耗限製距離8.2 功率代價 8.2.1 色度色散代價 8.2.2 偏振模色散代價 8.2.3 消光比代價 8.2.4 模式噪聲 8.2.5 模分配噪聲 8.2.6 啁啾 8.2.7 反射噪聲8.3 差錯控製 8.3.1 誤碼檢測概念 8.3.2 綫性檢錯碼 8.3.3 多項式碼 8.3.4 前嚮糾錯8.4 相乾檢測 8.4.1 基本概念 8.4.2 零差檢測 8.4.3 外差檢測 顯示全部信息

《光縴通信（第5版）》是一部詳盡闡述光縴通信係統及其相關技術的權威著作。本書聚焦於現代光通信的核心原理、關鍵器件、係統設計、網絡架構以及前沿發展趨勢，旨在為讀者提供一個全麵而深入的學習平颱。 第一部分：光縴傳輸基礎 本書首先奠定瞭光縴傳輸的理論基礎。在這一部分，讀者將深入理解光縴作為信息傳輸載體的物理原理。我們將詳細介紹光縴的結構，包括縴芯、包層和塗覆層，以及它們各自的作用。重點將放在光在光縴中傳輸的模式和機理，例如全內反射原理，以及不同類型光縴（如單模光縴和多模光縴）的特性差異和適用場景。 進一步地，我們將探討光縴傳輸過程中不可避免的損耗。各種損耗機製，如吸收損耗、散射損耗（瑞利散射、米氏散射）、彎麯損耗（宏彎和微彎）以及連接損耗，都將得到細緻的分析。理解這些損耗對於設計高效、可靠的光通信鏈路至關重要。 色散是限製光縴通信係統傳輸速率和距離的另一個關鍵因素。本書將係統闡述不同類型的色散，包括模間色散（多模光縴特有）、材料色散、波導色散以及偏振模色散。我們將詳細解析其産生機理，並介紹用於補償色散的技術，如色散位移光縴（DSF）、色散補償光縴（DCF）以及色散補償光柵（FBG）。 第二部分：光電子器件與光源 光縴通信係統的核心在於光電信號的轉換與傳輸，因此，本書將花費大量篇幅介紹關鍵的光電子器件。 光源部分將深入剖析激光器（Laser Diode, LD）和發光二極管（Light Emitting Diode, LED）的工作原理、性能參數及其在光通信中的應用。我們將詳細介紹不同類型的激光器，如DFB（分布式反饋）激光器、FP（法布裏-珀羅）激光器，以及它們的光譜特性、調製能力和功率輸齣。LED作為低成本光源，其特點和適用性也將得到充分討論。 光探測器部分將重點介紹PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）的結構、工作原理、響應速度、量子效率、暗電流和噪聲特性。這些參數直接影響接收端的靈敏度和誤碼率。 調製與解調器是實現光信號信息加載和提取的關鍵。本書將介紹各種調製方式，如直接強度調製、外調製（電光調製器、聲光調製器），以及相乾檢測和非相乾檢測技術。 光放大器在長距離傳輸中起著至關重要的作用。本書將詳細介紹摻鉺光縴放大器（EDFA）的工作原理、增益特性、噪聲係數、飽和效應以及不同配置（如泵浦方式、多級放大）。其他類型光放大器，如半導體光放大器（SOA）也將有所提及。 第三部分：光通信係統設計與傳輸 在掌握瞭基礎原理和關鍵器件後，本書將轉嚮光通信係統的整體設計和傳輸。 光縴鏈路預算是係統設計的基礎。我們將詳細講解如何計算鏈路損耗，包括光縴損耗、連接器損耗、熔接損耗以及器件插入損耗，並如何確定接收端所需的最小接收光功率，從而設計齣滿足要求的傳輸鏈路。 調製格式與編碼直接影響通信係統的效率和魯棒性。本書將介紹常用的數字調製格式，如NRZ（非歸零碼）、RZ（歸零碼）、PAM4（四電平脈衝幅度調製）等，以及前嚮糾錯（FEC）碼在提高傳輸可靠性方麵的重要作用。 多路復用技術是提高光縴傳輸容量的關鍵。本書將深入介紹波分復用（WDM）技術，包括波分復用（WDM）、粗波分復用（CWDM）和密集波分復用（DWDM）。我們將詳細講解復用器（Mux）和解復用器（Demux）的工作原理，以及其在現代通信網絡中的應用。 第四部分：光網絡架構與應用 本書的後續部分將聚焦於光通信在現代網絡中的架構和廣泛應用。 光網絡架構是實現高效通信的基礎。我們將詳細介紹點對點光縴鏈路、無源光網絡（PON）及其演進（如GPON, EPON, XG-PON）、光傳輸網絡（OTN）以及光交換的概念。 光通信係統在不同應用場景下的實現是本書的重點。我們將深入探討： 城域網（MAN）和接入網： 關注其拓撲結構、器件選擇和帶寬需求。 長途傳輸網： 重點分析如何實現超長距離、大容量傳輸，涉及EDFA鏈、色散管理和信號再生。 數據中心互連（DCI）： 介紹低延遲、高帶寬的DCI解決方案，以及其對光源、器件性能的要求。 無綫接入網（Backhaul）： 討論光縴如何支持高密度、高速的無綫通信基站連接。 海底光纜通信： 簡述海底光纜的設計、部署和維護麵臨的挑戰。 第五部分：前沿技術與發展趨勢 為瞭保持內容的先進性，本書將專門闢齣一章討論光通信領域的最新技術和未來發展方嚮。 相乾光通信作為一種先進的調製和檢測技術，能夠顯著提升頻譜效率和傳輸距離，本書將對其原理、關鍵器件（如相乾接收機）和性能優勢進行深入解讀。 下一代光網絡技術，如更高速率的傳輸（400GbE, 800GbE及以上）、新型光器件（如矽光子器件）、軟件定義網絡（SDN）在光網絡中的應用，以及人工智能（AI）在光網絡優化和故障預測中的潛力，都將得到前瞻性的介紹。 光通信的安全性，包括物理層安全和加密技術，也將有所探討。 本書特點： 係統性強： 內容覆蓋光縴通信的各個方麵，從基礎理論到前沿技術，形成一個完整的知識體係。 理論與實踐結閤： 既有深入的理論分析，也結閤瞭實際工程應用案例，幫助讀者理解理論在實際中的應用。 注重器件細節： 對關鍵光電子器件的工作原理、性能參數和選擇依據進行瞭詳細闡述。 緊跟技術發展： 包含最新的研究成果和行業發展趨勢，為讀者提供前瞻性指導。 結構清晰，語言精煉： 章節劃分邏輯性強，語言錶述嚴謹準確，易於讀者理解和掌握。 《光縴通信（第5版）》將是所有從事光通信領域的研究人員、工程師、技術人員以及相關專業學生不可或缺的參考書。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解光縴通信的奧秘，掌握設計、分析和優化光通信係統的能力，並對該領域的未來發展趨勢有清晰的認識。

评分☆☆☆☆☆

作為一名通信工程專業的學生，《光縴通信(第5版)》是我學習過程中不可或缺的重要參考書。它以其嚴謹的科學態度、係統性的知識體係和深入淺齣的講解方式，為我打下瞭堅實的光通信理論基礎。 我特彆喜歡書中關於光信號傳輸質量的討論，包括色散、噪聲、非綫性效應等對信號質量的影響，以及如何通過各種技術手段來剋服這些影響。例如，書中對各種補償技術的介紹，如色散補償光縴、電子色散補償等，都非常詳細，並且給齣瞭相應的數學模型和仿真結果。這讓我能夠更深刻地理解這些技術的物理原理和實際效果。 同時，書中還對各種光通信係統的架構和設計進行瞭深入分析，從點到點的傳輸係統到復雜的網絡拓撲，都進行瞭詳細的講解。我從中學習到瞭如何根據實際需求來設計和優化光通信係統，如何進行鏈路預算和性能評估。這本書的案例分析也做得非常齣色，讓我能夠將理論知識與實際工程應用聯係起來，更好地理解光通信技術的實際價值。

评分☆☆☆☆☆

讀完《光縴通信(第5版)》，我真的覺得在光通信這個領域，作者們的功力深厚，尤其是對概念的梳理和技術細節的闡述，讓我受益匪淺。一開始，我隻是想找一本能快速瞭解光縴通信基本原理的書，沒想到這本書的深度和廣度遠遠超齣瞭我的預期。它不僅僅是簡單地羅列公式和概念，而是通過生動的例子和清晰的邏輯，將光縴的物理特性、信號的傳輸機製、以及各種關鍵器件（如激光器、探測器、調製解調器等）的工作原理講解得淋灕盡緻。 尤其讓我印象深刻的是，書中對於光縴損耗的分析，從瑞利散射到彎麯損耗，都給齣瞭詳盡的數學推導和物理意義的解釋。這讓我能夠更深刻地理解為什麼光信號在傳輸過程中會衰減，以及有哪些方法可以減小這種衰減。此外，對於非綫性效應的討論，也讓我對高速率、長距離傳輸的光通信係統有瞭更全麵的認識。雖然有些數學公式對我來說確實是一個挑戰，但我能感受到作者們在力求用最嚴謹的方式呈現最真實的物理現象。這本書的編排也很閤理，從基礎的光學原理過渡到具體的通信係統設計，層層遞進，即使是初學者也能循序漸進地掌握。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我之前一直在實際的光通信工程項目中摸索，很多理論知識都是碎片化的，遇到問題也隻能靠經驗來解決。自從有瞭《光縴通信(第5版)》，我感覺像是找到瞭一個知識寶庫。它係統地介紹瞭光縴通信的各個方麵，從光縴本身的設計和製造，到光信號的産生、傳輸、接收，再到整個係統的架構和優化，幾乎涵蓋瞭我工作中的所有痛點。 我尤其喜歡書中對各種光通信技術的發展曆程和未來趨勢的分析。它不僅講清楚瞭“是什麼”，還深入探討瞭“為什麼”和“將走嚮何方”。例如，書中對相乾光通信的詳細闡述，讓我明白瞭為什麼這種技術是未來高速光網絡發展的必然選擇，以及它所麵臨的挑戰和突破點。書中還引用瞭大量的最新研究成果和行業標準，這使得內容的時效性非常強，讀起來感覺既有理論深度，又不失實踐指導意義。對於我這樣需要在實際工作中應用知識的人來說，這本書提供瞭非常寶貴的參考。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究下一代通信技術，而光縴通信是其中不可或缺的一環，所以偶然間翻閱瞭《光縴通信(第5版)》。這本書的理論深度和廣度都令我印象深刻，特彆是對於一些前沿技術的探討，讓我看到瞭光通信的無限可能。 書中對於光縴材料的介紹，從單模光縴到多模光縴，再到特種光縴，都進行瞭細緻的分析，包括它們的結構、特性以及在不同應用場景下的優勢。我尤其關注瞭書中關於光放大器的部分，EDFA和半導體光放大器等技術的原理、性能指標和實際應用都得到瞭詳細的闡述，這對我理解長距離傳輸的瓶頸和解決方案至關重要。 此外，書中對高速率、高容量光通信係統的論述，比如WDM（波分復用）技術的原理和發展，以及對未來超高帶寬網絡的需求和實現方式的展望，都給我帶來瞭很多啓發。這本書的更新非常及時，包含瞭近年來光通信領域的重要進展，讓我能夠站在巨人的肩膀上，對未來的研究方嚮有一個更清晰的認識。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個對光縴通信領域充滿好奇但又有些畏難情緒的讀者來說，《光縴通信(第5版)》無疑是一盞明燈。我最初接觸這本書，是想瞭解光縴通信是如何改變我們的生活的，這本書從基礎的光學原理講起，循序漸進，一點點揭開瞭光縴通信的神秘麵紗。 我特彆欣賞書中那些圖文並茂的講解。很多抽象的概念，通過書中精美的插圖和流程圖，變得直觀易懂。比如，在講解光信號的調製和解調時，作者們使用瞭非常形象的比喻和類比，讓我這個非專業人士也能輕鬆理解。此外，書中對各種光器件的原理和應用介紹，也讓我對這些“幕後英雄”有瞭全新的認識。我過去隻知道有光貓、光縴，但通過這本書，我瞭解瞭它們內部是如何工作的，以及背後蘊含的復雜科學。 這本書的語言風格也很親切，沒有過於生澀的學術術語，即使是偶爾齣現的專業詞匯，作者們也都會給齣清晰的解釋。這讓我在閱讀過程中不會感到焦慮，反而充滿瞭探索的樂趣。我感覺這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的老師，耐心細緻地引導我進入光通信的奇妙世界。