现代光纤通信技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:吴翼平

出品人:

页数:246

译者:

出版时间:2004-1

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118033069

丛书系列:

图书标签:

• 光纤通信
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现代光纤通信技术：前沿技术与未来展望 书籍介绍 本书深入探讨了光纤通信领域的前沿技术、核心理论以及最新的工程实践。全书内容涵盖了从光纤基础物理特性到复杂系统架构的构建，旨在为读者提供一个全面而深入的知识体系，以应对当前及未来通信网络面临的挑战。 第一部分：光纤基础与传输原理 第一章：光纤基础物理与材料科学 本章首先介绍了光纤通信的物理基础，重点阐述了光在介质中传播的波动光学原理，包括光的衍射、干涉和偏振现象。随后，深入探讨了光纤的结构特性，包括纤芯、包层和涂覆层的功能及其材料选择。特别关注了不同类型光纤的特性差异，如阶跃型光纤（Step-Index Fiber）与渐变型光纤（Graded-Index Fiber）在模式传播上的区别，以及单模光纤（SMF）与多模光纤（MMF）在远距离传输中的适用性。 材料科学方面，本书详细分析了石英玻璃在光纤制造中的作用，包括掺杂技术（如锗、氟掺杂）对光纤折射率分布的影响。此外，还讨论了新型低损耗光纤（如超低损耗光纤A1a/A1b类）的制备工艺，以及抗弯曲光纤（Bending-Insensitive Fiber）的设计理念，为理解光纤损耗的物理根源奠定了基础。 第二章：光信号的衰减与色散 本章聚焦于限制光纤通信系统性能的两大关键因素：光信号的衰减和色散。衰减机制被细致剖析，包括材料吸收（紫外截止、红外截止）和散射损耗（瑞利散射、汤姆林森散射）。本书还探讨了宏观应力（如弯曲损耗和微弯损耗）对信号传输的影响，并给出了在实际工程中优化光纤敷设以最小化这些损耗的工程准则。 色散是高速长距离传输中的核心瓶颈。本章系统梳理了不同类型的色散：模间色散（仅在多模光纤中存在）、材料色散和波导色散。通过详细的数学推导，阐释了零色散波长（Zero Dispersion Wavelength）的概念及其与光纤类型的关系。重点讲解了如何通过优化光纤结构（如引入特定波导结构）或采用补偿技术（如色散补偿光纤DCF）来管理和消除色散累积效应，确保高比特率信号的完整性。 第二章：非线性光学效应与系统限制 随着光功率的增加，非线性效应开始主导信号质量。本章深入探讨了光纤中的关键非线性现象，包括：受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）、四波混频（FWM）以及自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM）。本书通过分析这些效应如何引起信号失真、噪声耦合和功率限制，指导读者理解在超高速率和密集波分复用（DWDM）系统中，如何通过降低光功率谱密度、优化调制格式或采用高非线性阈值光纤来有效抑制这些不利影响。 第二部分：光电器件与信号处理 第三章：光纤光源技术 光纤通信的“心脏”是光源。本章详述了用于通信系统的两大类光源：半导体激光器和光纤激光器。对于半导体激光器，详细介绍了激光二极管（LD）、分布反馈激光器（DFB-LD）和分布布拉格反射激光器（DBR-LD）的工作原理、性能指标（如边模抑制比SMSR、线宽）和调制特性。重点分析了DFB激光器在DWDM系统中的波长锁定机制和温度稳定性控制。 光纤激光器方面，本书着重介绍了掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼光纤放大器（RFA）的原理与应用，它们是实现超长距离和超大容量传输的关键技术。深入分析了EDFA的增益带宽、噪声特性和泵浦效率优化策略。 第四章：光探测器与接收机设计 本章关注信号的接收端。详细介绍了PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理、响应速度、量子效率和噪声分析。随后，构建了完整的接收机模型，包括前置放大器（TIA）和均衡电路的设计。特别强调了在高速率系统中，如何通过判决器优化、时钟与数据恢复（CDR）技术来提高接收灵敏度和抖动容限，以实现低误码率（BER）的通信。 第五章：先进调制与编码技术 为了突破传统强度调制的限制，本章系统介绍了当前主流的高效调制格式。从经典的偏振复用（PDM）技术入手，解释了如何利用偏振维度提高频谱效率。随后，深入分析了相干检测技术（Coherent Detection）在光通信中的革命性作用，以及如QPSK、16-QAM等高阶调制格式下的星座图、欧氏距离和抗噪声能力。此外，还涵盖了前向纠错（FEC）编码技术，特别是软判决FEC（SD-FEC）在提升系统容限方面的关键作用。 第三部分：光网络架构与系统实现 第六章：密集波分复用（DWDM）系统 DWDM是现代骨干网的核心技术。本章详细阐述了波长选择开关（WSS）的设计原理、多通道滤波技术以及光放大器的级联优化。重点分析了DWDM系统的动态波长管理、通道间串扰（Crosstalk）的抑制方法，以及如何通过动态光功率均衡技术来应对不同信道的衰减差异。 第七章：光网络动态管理与交换 本章超越了传统的固定链路传输，探讨了光层网络的动态特性。详细介绍了光交叉连接（OXC）和光分插复用器（OADM）的结构与功能，包括基于波长切换、基于光纤切换的架构。特别关注了全光网络（All-Optical Network）中，如何在不进行光-电-光（O-E-O）转换的情况下实现信号的路由、交换和保护，以及其在降低能耗和延迟方面的优势与挑战。 第八章：城域网与接入网（FTTx）技术 本章将理论应用于实际部署场景。深入剖析了光纤到户（FTTx）的不同架构，如无源光网络（PON）的APD-PON、GPON和XG-PON技术，重点分析了其点对多点（P2MP）拓扑下的TDMA接入控制和上行带宽分配机制。同时，也讨论了在城域网中如何部署相干光传输系统以满足高带宽、中距离互联的需求。 第九章：未来光通信技术展望 本章聚焦于下一代光通信的研发热点。探讨了空分复用（SDM）技术，包括多芯光纤（MCF）和少模光纤（Few-Mode Fiber）的原理、模式分离技术以及空分复用传输中的模式耦合管理。此外，还前瞻性地介绍了光子集成电路（PIC）在缩小系统尺寸、降低功耗和提高可靠性方面的应用，以及量子通信与光纤网络的结合潜力，为读者指明了行业未来发展的方向。 总结 本书内容结构严谨，从基础物理到前沿系统工程，全面覆盖了现代光纤通信领域的广度和深度，是光通信领域工程师、研究人员及相关专业学生不可或缺的参考资料。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的典范，逻辑链条严密到让人惊叹。它不是那种东一榔头西一棒子讲技术的书籍，而是构建了一个完整、自洽的知识体系框架。读到后面，我发现作者在探讨高阶概念时，总能巧妙地回溯到前面铺垫的基础知识点，使得学习过程中的“认知断层”几乎为零。比如，当讲到相干检测技术时，它并没有脱离前面关于调制格式和噪声处理的章节，而是将这些模块无缝地整合起来，形成一个完整的系统视图。我特别欣赏作者在描述复杂系统中各个子模块相互作用时所采用的类比和图示，它们精准地捕捉了技术的核心难点，让原本需要反复琢磨才能领会的概念变得豁然开朗。这种由浅入深、步步为营的编排方式，让我在阅读过程中始终保持着一种“一切尽在掌握”的自信感，这在技术专著中是相当难得的体验。它不只是告诉我“是什么”，更深入地解释了“为什么会这样”，这才是真正有价值的知识传递。

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我对这本书中对高速率、超大容量传输系统前沿技术的讲解给予高度评价，这部分内容绝对是体现其“现代”二字的关键所在。书中对波分复用（WDM）技术的最新进展，特别是相干光通信的最新进展，描述得极为详尽且富有洞察力。作者没有满足于对标准方案的介绍，而是深入探讨了如何应对非线性效应的挑战，比如自相位调制（SPM）和四波混频（FWM）在实际网络中的影响及相应的缓解策略。我注意到书中对新型光纤，如少模光纤（MMF）和特种光纤在特定场景下的应用潜力也进行了前瞻性的分析，这对于我们这些关注行业未来走向的人来说，无疑是极具启发性的。阅读这些章节时，我能清晰地感受到作者对前沿技术的掌握深度和对未来技术发展趋势的精准预判。这不仅仅是知识的复述，更是一种基于深厚理论功底的学术探讨，让我对未来十年光通信可能的发展方向有了一个更加清晰、更具现实基础的构想。

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从文风和语言风格来看，这本书的作者似乎拥有一种独特的“技术人文关怀”。虽然主题是冰冷严谨的物理和工程学，但行文间却流露出一种对科学探索的热情和对解决人类信息传输瓶颈问题的执着。书中偶尔穿插的对通信里程碑事件的简短回顾，使得枯燥的技术名词变得有血有肉，充满了历史的厚重感。例如，在描述光纤衰减从dB/km降至极低水平时，那种对人类智慧的赞叹之情是能透过文字感染读者的。相比于一些语气生硬、只追求信息密度的书籍，这本书的阅读体验是流畅且令人愉悦的，它不会让你感到思维疲劳，反而会激发你主动去探索更深层次的问题。这种兼具学术严谨性与人文关怀的写作风格，使得这本书不仅仅是一本工具书，更像是一部引人入胜的技术史诗，让人在吸收知识的同时，也体会到科学进步带来的震撼与美感。

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这本《现代光纤通信技术》的封面设计得相当专业，那种深邃的蓝色调配上流动的光纤线条，一下子就抓住了我的眼球。说实话，我本来对光纤通信这个领域算是个“半吊子”状态，知道它很重要，但具体原理和发展脉络总感觉有些模糊不清。然而，当我翻开第一章，那种感觉立刻就变了。作者的叙述方式极其平易近人，没有一开始就抛出那些晦涩难懂的公式和参数，而是从光纤的诞生和基础物理特性讲起，就像一位经验丰富的老教授，循循善诱地把我从宏观带入微观。尤其让我印象深刻的是，书中对于不同类型光纤（如单模与多模）的特性对比分析，详略得当，结合了大量的实际应用场景案例，让我这个初学者也能迅速理解不同技术选择背后的权衡取舍。它不是那种纯粹的理论堆砌，更像是一本结合了历史演进、物理基础和工程实践的百科全书。我甚至特意去查阅了书中提到的几个早期实验数据，发现作者引用的资料非常准确和权威，这极大地增强了我对这本书专业性的信任感。光是前几章对光在光纤中传输损耗和色散现象的深入剖析，就已经值回票价了。

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这本书的另一大亮点在于其对工程实施层面的关注，这让它远超了一般的学术教材的范畴。很多理论书籍在讲完物理原理后就戛然而止，但《现代光纤通信技术》却花了大量的篇幅来讨论实际部署中的挑战与优化。从光缆的敷设、连接器的损耗控制，到光电转换模块的性能指标解读，作者展现了极强的工程实践视角。我尤其欣赏其中关于网络维护和故障诊断的部分，书中列举了多种常见的系统故障类型，并提供了系统化的排查步骤和工具建议，这对于正在一线工作的工程师来说，简直是“救命稻草”。书中的图表和表格，不仅仅是美观，更是实用的参考资料，比如不同光纤连接技术对应的典型插入损耗范围，这些数据在实际工程设计中具有极高的参考价值。这种将理论与实践紧密结合的写作风格，使得这本书既适合希望打下坚实基础的学生，也同样适合需要解决实际工程问题的专业人士。

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