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[法] 奧利弗·布薛特(OlivierBouchet 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118113945

商品编码：29773317334

出版时间：2017-11-01

作  者:(法)奧利弗·布薛特(Olivier Bouchet) 著；韓仲祥 等 譯 定  價:128 齣 版 社:國防工業齣版社 齣版日期:2017年11月01日 頁  數:199 裝  幀:精裝 ISBN:9787118113945 ●緒論
●第1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
●部分目錄

內容簡介

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。基等

《無盡星塵：宇宙低語》 序言： 仰望夜空，那繁星點點，不僅是遙遠恒星的燃燒，更是宇宙低語的載體。自古以來，人類就從未停止對這片深邃的探索。從最初的肉眼觀測，到伽利略手中的望遠鏡，再到如今的射電望遠鏡和空間探測器，我們一直在嘗試傾聽宇宙的聲音，理解它那宏大而沉默的敘事。《無盡星塵：宇宙低語》並非一本關於無綫電波或是光子束如何跨越星際的工程手冊，它是一次對宇宙通訊本質的哲學思辨，一次對信息在時空維度中傳遞的詩意描繪，一次對人類渺小而執著探索精神的贊頌。 本書旨在打破學科的藩籬，以一種更為宏觀和人文的視角，去審視“信息”在宇宙尺度上的存在形式與傳播意義。我們並非在探討如何搭建一個跨越光年的接收站，而是試圖理解，在這浩瀚無垠的黑暗中，是否存在著某種超越我們當前認知的信息流，以我們尚未理解的方式，編織著宇宙的肌理。 第一章：古老的共鳴——從岩畫到星圖 人類對信息的追求，可以追溯到最早的圖騰和岩畫。那些刻在洞穴壁上的痕跡，是先民們試圖記錄、傳遞、甚至與自然溝通的嘗試。他們仰望星空，將星座視為神祇的指引，將星辰的排列解讀為命運的昭示。星座，就是那個時代最古老、最廣闊的“通訊網絡”。獵戶座的腰帶，北鬥七星的勺柄，它們不僅僅是星體的位置，更是承載著文化、神話、曆史和生存經驗的符號。 我們將迴顧古文明如何通過觀測天體周期來預測季節、指導農耕、製定曆法，這本身就是一種基於天文現象的“信息讀取”與“應用”。巴比倫的觀星颱，埃及的金字塔，瑪雅的復雜曆法，無不體現瞭人類對宇宙規律的敬畏和對其中蘊含信息的渴望。這些古老的智慧，如同微弱的星光，穿越瞭漫長的歲月，至今仍能與我們産生某種古老的共鳴。 第二章：光之頌歌——可見光譜外的低語 當人類的目光不再局限於肉眼可見的範圍，科學的耳朵開始“聆聽”宇宙。恒星的光芒，我們看得見，但恒星發齣的遠不止這些。X射綫、伽馬射綫、紫外綫、紅外綫、微波……這些電磁波譜的不同成員，各自攜帶著關於宇宙起源、演化、物質組成、能量交換的獨特信息。 本書將描繪科學傢們如何建造精密的儀器，如同搭建宇宙的“聽筒”，去捕捉這些肉眼無法察覺的“宇宙低語”。射電望遠鏡，巨大的碟形天綫如同收集宇宙塵埃的漏鬥，捕捉著來自遙遠星係、脈衝星、類星體的無綫電信號。X射綫望遠鏡，則能窺探黑洞吸積盤的熾熱景象，揭示宇宙中最極端的能量過程。每一段光譜，都是宇宙的一次“心跳”，一次“呼吸”，一次“低語”。我們並非在研究信號的載波方式，而是在欣賞這些不同“頻率”的宇宙之歌。 第三章：引力之弦——時空的迴響 超越電磁波的限製，愛因斯坦的廣義相對論為我們打開瞭另一扇理解宇宙通訊的窗戶——引力波。宇宙中最劇烈的事件，如黑洞閤並、中子星碰撞，能夠激起時空的漣漪，以引力波的形式嚮宇宙深處傳播。這些微弱的擾動，攜帶著關於宇宙中最宏大、最暴力事件的信息，它們幾乎不受阻礙地穿越星際介質，直抵我們的探測器。 我們將探索引力波探測器（如LIGO、Virgo）的工作原理，並非技術細節，而是它們所代錶的，人類首次能夠“聽到”時空本身的聲音。引力波的探測，不僅僅是物理學的重大突破，更是我們對宇宙理解的範式轉變。它讓我們意識到，宇宙的信息傳遞，並非僅僅依賴於光子，而是可以以時空漣漪的形式，以一種更為深邃的方式進行。這是一種超越瞭我們日常感官，一種更為“內在”的宇宙語言。 第四章：量子迷蹤——微觀世界的糾纏 在量子力學的領域，信息的傳遞呈現齣更加奇幻的色彩。量子糾纏，一種跨越空間和時間的奇特關聯，似乎暗示著一種“即時”的信息傳遞可能性（盡管這並不能用於超光速通訊）。兩個糾纏的粒子，無論相距多遠，測量其中一個粒子的狀態，會立即影響另一個粒子的狀態。 本書將嘗試以一種非技術性的方式，去觸碰量子糾纏帶來的哲學思考。這種“超距作用”是否可以被視為一種我們尚未完全理解的宇宙信息網絡？它是否預示著，宇宙的某些層麵，其信息傳遞的規則與我們宏觀世界的直覺完全不同？我們並非在研究量子加密，而是對這種神秘的關聯性，這種“無形之手”在宇宙中的作用進行猜想。 第五章：生命的迴聲——信號還是噪音？ 在浩瀚宇宙中，我們最渴望探尋的，或許是來自其他生命的信號。SETI（搜尋地外文明計劃）的努力，正是人類對宇宙生命通訊的執著追求。他們傾聽著宇宙的廣播，試圖從中分辨齣智慧生命發齣的“信號”，而不是宇宙本身的“噪音”。 我們將探討SETI的科學方法，但更側重於其背後的哲學意義。我們為何如此渴望找到“彆人”？我們期望從對方那裏獲得怎樣的信息？我們又將如何理解那些可能完全超越我們思維模式的信號？本書認為，SETI的努力，不僅僅是對地外生命的搜尋，更是對人類自身存在的反思。我們希望通過傾聽宇宙，來瞭解我們在宇宙中的位置，以及生命本身的意義。 第六章：信息的終極——宇宙的敘事 當我們將目光從具體的物理現象轉嚮更深層的哲學思考，我們會發現，宇宙本身，或許就是一本由無數信息構成的宏大敘事。從宇宙大爆炸的奇點，到星係的形成，恒星的誕生與死亡，行星的演化，生命的齣現，直至人類文明的崛起，這一切的一切，都充滿瞭信息。 本書將嘗試整閤前文所述的各種“宇宙低語”，將它們視為宇宙這本巨著的章節，不同的語言，不同的書寫方式。可見光的光譜，無綫電的呼喚，引力波的呐喊，量子糾纏的耳語，乃至於我們自己尋找地外生命的渴望，都構成瞭這宏大敘事的一部分。我們並非在總結某個領域的最新進展，而是在構建一個關於宇宙信息流動的哲學模型，一個關於宇宙如何通過各種形式“錶達”自身，如何“記錄”自身，以及如何“溝通”自身的宏大猜想。 結語： 《無盡星塵：宇宙低語》是一次關於宇宙信息本質的漫遊。我們並沒有提供任何關於如何發送或接收信號的實用指南，因為我們關注的，是信息在宇宙層麵的“存在”和“意義”。它是一首獻給好奇心的詩，一麯獻給探索精神的歌。當我們再次仰望星空，希望讀者能從中感受到，那點點星光，不僅僅是物質的燃燒，更是宇宙永恒低語的迴響，是關於存在、關於生命、關於我們自身在無垠宇宙中位置的，最古老、最深刻的謎題。這本書，隻是開啓瞭我們傾聽這宏大敘事的第一步。

评分☆☆☆☆☆

這本《無綫光通信》的書籍，坦白講，我拿到手的時候，心裏是既期待又有點忐忑的。期待是因為這個領域近年來發展迅猛，各種新技術、新應用層齣不窮，希望能在這本書裏找到一個全麵且深入的梳理。忐忑則是因為光通信本身的技術深度擺在那裏，我擔心它會過於學術化，變成一本隻有專傢纔能啃下來的“天書”。然而，讀完前幾章後，我的顧慮基本打消瞭。作者的敘事方式非常平實，像是帶著一個初學者循序漸進地構建知識體係。比如，在介紹自由空間光通信（FSO）的基礎原理時，它沒有一開始就拋齣復雜的麥剋斯韋方程組，而是從光波的傳播特性和大氣對光信號的影響入手，用生動的比喻解釋瞭衰減和散射是如何影響鏈路預算的。尤其值得稱贊的是，書中對可見光通信（VLC）這塊的介紹，緊密結閤瞭當前智能照明和室內定位的商業化趨勢，提供瞭不少實用的工程案例分析。我特彆喜歡它在討論信道模型時，不僅給齣瞭理論公式，還配上瞭不同天氣條件下（晴天、多雲、霧霾）的仿真數據圖錶，這種“理論聯係實際”的處理方式，讓原本抽象的概念變得立體起來。雖然全書涵蓋內容不少，但整體結構清晰，章節間的邏輯過渡非常自然流暢，絕對不是那種拼湊起來的資料匯編，而是一部經過精心打磨的專業著作。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書的時候，是衝著它在“水下光通信”這個細分領域的深度剖析來的。市麵上很多同類書籍對水下環境的挑戰往往是一筆帶過，頂多提一下水的吸收和散射，但這本書裏，作者顯然在這方麵下瞭大功夫。書中對不同水質（清澈海水、渾濁河水）下的光衰減係數給齣瞭詳細的實驗數據和擬閤模型，這一點對於做水下傳感器網絡或者水下機器人通信的研究人員來說，簡直是寶貴的財富。我記得有一章專門討論瞭脈衝展寬效應，它詳細分析瞭在湍流水體中，光脈衝是如何被拉長並導緻碼間串擾的，並且提齣瞭幾種基於時域均衡和頻域濾波的解決方案，每種方案的優缺點、計算復雜度，都做瞭詳盡的對比。更讓我驚喜的是，它還探討瞭利用不同波長激光在水下實現波分復用的可能性，雖然這塊目前還處於實驗室研究階段，但作者對未來技術走嚮的預判和梳理，展現瞭極高的學術視野。唯一的遺憾是，關於水下超長距離（例如跨洋）通信的鏈路設計，似乎討論得稍顯保守，也許是受限於當前技術瓶頸，但即便如此，這本書在水下光通信部分的專業性和實用性，也遠超我預期的標準，為我接下來的研究工作提供瞭堅實的理論基礎。

评分☆☆☆☆☆

我閱讀這本《無綫光通信》的主要目的是想瞭解如何將其應用於應急通信和災害恢復場景。市麵上很多光通信書籍都聚焦在商業運營商網絡，比如FTTH或海底光纜，但這本似乎更關注非傳統、快速部署的係統。我發現它在“臨時光縴鏈路搭建”和“快速部署的微波迴傳”這兩個章節中，提供瞭非常實用的指導方針。書中特彆強調瞭在突發事件中，如何利用現有的城市基礎設施（如路燈杆、高層樓宇的窗戶）快速建立起 FSO 鏈路，並詳細列舉瞭環境適應性測試的關鍵指標，比如抗震動、快速對準（Acquisition, Tracking, and Pointing, ATP）係統的魯棒性要求。它甚至討論瞭在極端天氣下，如何通過軟件定義網絡（SDN）的思路，動態調整光功率和調製速率，以最大化鏈路的有效傳輸時間。這種“以應用場景驅動理論”的編寫風格，對我後續設計災備方案極具指導意義。它不僅僅是告訴你“能做什麼”，更是告訴你“在特定約束下應該怎麼做”，這種實戰導嚮的思維方式，讓這本書的價值遠超一般理論教材的範疇，成為瞭我案頭必備的參考手冊之一。

评分☆☆☆☆☆

我是一位軟件工程師，原本對光通信的物理層理解得比較模糊，更側重於協議棧和網絡層麵的東西。所以，這本書對我來說，更像是一次從底層到高層的“溯源之旅”。最讓我感到受用的部分，是它對光調製格式的介紹，那種由淺入深的講解方式簡直是教科書級彆的。從最基礎的OOK（開關鍵控）講起，逐步過渡到更為高效的PPM（脈位調製），然後深入探討瞭復雜的M-ary調製技術，例如DPSK和QPSK。作者在解釋這些調製技術時，不僅僅停留在數學公式上，而是巧妙地結閤瞭頻譜效率、抗噪聲能力和實現復雜度的權衡。特彆是對相乾光通信基礎概念的闡述，雖然沒有深入到復雜的數字信號處理算法，但對於理解為什麼在高速長距離傳輸中需要相乾檢測，建立瞭一個非常直觀的物理圖像。此外，書中對光電探測器的響應特性、噪聲模型（如散粒噪聲和熱噪聲）的討論，也讓我這個偏軟件的人，開始真正理解硬件限製是如何影響係統性能的。這本書有效地彌補瞭我知識結構中的“短闆”，讓我能更全麵地參與到跨部門的通信係統設計討論中去。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量，是近些年我讀過的技術書籍中數一數二的。作為一名偏愛視覺化學習的讀者，我非常看重清晰的插圖和流程圖。這本書在這方麵做得非常齣色，幾乎每一個核心概念的介紹，都會配上一張精心繪製的示意圖。例如，在描述多徑效應如何導緻光信號失真時，它用三維圖形展示瞭光束在不同反射麵上經曆的延遲和衰減，而不是簡單地用文字堆砌。再說說它的案例分析部分，它收錄瞭好幾個當前非常熱門的應用場景，比如無人機編隊之間的激光通信鏈路設計，以及城市環境下高層建築間的微波乾擾抑製技術。這些案例的分析，往往遵循“需求分析—信道建模—方案設計—性能評估”的標準流程，邏輯嚴密，可操作性極強。不過，如果說有一個可以提升的地方，那就是關於最新一代半導體激光器和探測器材料科學的交叉介紹略顯不足，雖然這可能超齣瞭“通信”本身範疇，但對於追求前沿技術的讀者來說，增加一點點材料科學的背景知識，會使整體內容更加豐滿，但瑕不掩瑜，衝著這精美的圖文結閤和嚴謹的工程案例，這本書仍然是值得反復研讀的佳作。