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出版者:机械工业出版社

作者:(美)道蒂著、马震晗等译

出品人:

页数:247

译者:道蒂

出版时间:2001-8

价格:28.0

装帧:平装

isbn号码:9787111090106

丛书系列:

图书标签:

• 电信
• 电信技术
• 通信原理
• 移动通信
• 网络技术
• 无线通信
• 信号处理
• 通信工程
• 5G
• 物联网
• 信息技术

书籍简介：探索光纤通信的奥秘与未来 书名：光纤通信系统原理与应用 作者：张华，李明 出版社：蓝天科技出版社 --- 导言：信息时代的基石 在当今这个信息爆炸的时代，数据的传输速度和容量已成为衡量社会发展水平的重要指标。支撑起全球高速信息网络骨干的，正是光纤通信技术。本书《光纤通信系统原理与应用》并非一本探讨基础电信原理的入门读物，而是专注于深入解析光纤通信这一核心领域，旨在为具备一定电子、通信基础的读者提供一条通往光纤技术前沿的专业路径。 本书的编写初衷，在于系统梳理和阐述光纤通信从理论基础到实际工程应用的完整技术链条。我们深知，要真正掌握光纤通信，必须理解其背后的物理机制、器件特性以及复杂的系统设计哲学。因此，本书内容详实，逻辑严谨，力求在有限的篇幅内，展现出该领域最关键的技术细节与发展趋势。 第一部分：光纤介质的物理基础与特性 本部分将我们带回光纤通信的物理本质。我们不会停留在简单的“光在玻璃里传输”的描述，而是深入探讨光在光纤波导中的传播特性。 1. 光纤结构与模式理论： 我们详细解析了单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）的结构差异，并引入了纤芯、包层、涂覆层的材料学特性。核心内容在于电磁波理论在圆柱形波导中的应用。读者将学习到模式场直径（MFD）、截止波长等关键参数的数学推导及其对光纤损耗的影响。特别是，我们将对高阶模的抑制机制进行深入剖析，解释单模光纤实现长距离、高带宽传输的物理学基础。 2. 损耗机制的精细分析： 损耗是限制光纤通信距离的首要因素。本书不仅会提及瑞利散射（Rayleigh Scattering），还会细致分析吸收损耗（如羟基离子吸收峰）和弯曲损耗（宏观弯曲与微弯）。我们引入了有效折射率法来精确计算各种情况下的损耗系数，并提供了工程中优化光纤敷设和处理弯曲问题的实用指导。 3. 色散现象的量化研究： 色散是限制高速率传输的另一大瓶颈。本书将色散分解为材料色散和波导色散，并分别给出其色散系数的计算公式。重点在于零色散波长（ZDW）的概念及其在不同光纤类型（如G.652、G.653、G.655）中的具体表现。此外，我们还引入了色散补偿技术，包括色散补偿光纤（DCF）的工作原理及其在时域和频域的补偿效果评估方法。 第二部分：光电器件：信号的产生与接收 光纤通信系统的核心在于光电器件，它们是完成电光（E/O）和光电（O/E）转换的桥梁。本部分聚焦于这些“心脏”组件的内部机理。 1. 半导体激光器的原理与性能： 我们深入探讨了双异质结、量子阱结构在激光器中的应用。重点解析了DFB（分布式反馈）激光器和DBR（分布式布拉格反射）激光器的结构差异及其在光通信中的应用场景。性能方面，本书详细阐述了阈值电流、光谱线宽、相位噪声对系统性能（如OSNR）的影响，并介绍了直接调制和外腔激光器的优劣对比。 2. 光电探测器的精细调校： 本章侧重于PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。我们不仅计算了不同偏置电压下的量子效率和响应速度，还着重分析了噪声源——特别是暗电流和散粒噪声。对于高速系统，我们结合等效电路模型分析了跨阻放大器（TIA）的带宽限制，并讨论了如何通过优化TIA设计来提高接收灵敏度。 3. 光调制技术的高级应用： 在波分复用（WDM）和高速率传输中，调制格式的选择至关重要。本书摒弃基础的强度调制，直接切入相干检测技术。详细阐述了QPSK、16QAM等先进调制格式的星座图、拜特效率及其在接收端本振光作用下的信号恢复过程，这是理解现代超大容量光网络的基础。 第三部分：系统设计与网络架构 本部分将前两部分的知识点整合起来，构建完整的通信系统，并展望其在实际网络中的部署。 1. 链路功率预算与OSNR管理： 系统设计首先需要精确的功率预算。本书提供了详细的链路损耗计算模型，包括连接器损耗、光纤损耗和器件插入损耗。更重要的是，我们强调光信噪比（OSNR）在系统性能评估中的核心地位。我们介绍了OSNR的监测方法以及色散补偿后的OSNR演变，这直接决定了系统的最大容许传输距离和速率。 2. 波分复用（WDM）与网络集成： WDM技术是实现光纤容量倍增的关键。本书详细解释了密集波分复用（DWDM）中的Mux/Demux器件（如AWG、TFF）的性能指标。特别地，我们探讨了光放大器，包括掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理，其增益平坦化技术，以及在多通道系统中，如何平衡放大器饱和效应与噪声注入。 3. 超高速率系统的挑战与前沿技术： 随着速率向400G、800G迈进，传统技术面临瓶颈。本章深入探讨了相干光通信如何通过数字信号处理（DSP）克服非线性效应和色散，实现超远距离传输。我们详细描述了FEC（前向纠错）在提高系统容限中的作用，以及电光混合集成（Silicon Photonics）如何推动未来光通信芯片的小型化和低功耗化。 结语：面向未来的光网络 《光纤通信系统原理与应用》立足于当前业界成熟的技术，但更着眼于未来的发展方向，如空分复用（SDM）的潜力以及量子密钥分发（QKD）在光网络中的安全融合。本书适合于研究生、通信工程师以及致力于光网络领域深入研究的专业技术人员。阅读本书，您将获得一套扎实且深入的理论框架，足以驾驭下一代光通信系统的设计与优化工作。

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读完这本书，我最大的感受就是电信技术远比我想象的要复杂和精妙。书中对各种通信协议的讲解，让我对数据如何在网络中传输有了更清晰的认识。比如，TCP/IP协议族的各个层级是如何协同工作的，以及数据包是如何从源端发送到目的端的，这些都被梳理得非常清晰。书中还用了一些图示来辅助说明，使得那些相对抽象的网络模型变得容易理解。

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我认为，这本书在技术内容的广度和深度上都做得相当不错。它为读者提供了一个非常全面的电信技术概览，从基础原理到实际应用，再到未来发展。对于我这种想要快速建立起对电信行业整体认知的人来说，这本书无疑是一个非常高效的学习工具。它让我知道，在日常生活中我们习以为常的通信方式背后，有着多么庞大而精密的体系支撑。

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这本书最让我觉得“受用”的一点，在于它不仅仅是理论的堆砌，更强调了技术背后的“为什么”。它会告诉你，为什么需要不同的调制方式，为什么要有纠错编码，以及为什么网络协议需要分层设计。通过对这些“为什么”的解答，我能够更深刻地理解电信技术的设计哲学和工程考量。书中对于一些网络安全的基本概念也有涉及，虽然篇幅不长，但也为我打开了了解网络安全重要性的一扇窗。

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最近刚读完这本《电信技术入门》，虽然我对这个领域算是半个门外汉，但整体感觉还是蛮扎实的。书里涉及的技术点非常广，从最基础的信号传输原理，到更复杂的网络架构和协议，都做了较为详尽的介绍。最令我印象深刻的是，作者并没有一味地堆砌专业术语，而是在讲解过程中穿插了大量的比喻和生活化的例子，这对于我这种非科班出身的读者来说，无疑是极大的帮助。比如，讲解信道容量时，作者用大家熟悉的“水管”来类比，水量越大的水管（带宽越大），单位时间内能通过的水越多（传输的数据越多），这种接地气的解释让我瞬间就理解了原本抽象的概念。

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我必须说，这本书对于想要了解电信行业的朋友来说，是一本非常值得推荐的“敲门砖”。它涵盖了从有线通信到无线通信的几乎所有关键技术，包括但不限于光纤通信、铜缆通信、卫星通信，以及各种无线接入技术，如Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络（2G、3G、4G、5G）。书中对这些技术的演进历程也做了梳理，让我了解了电信技术是如何一步步发展到今天的。更重要的是，它还触及了一些前沿领域，比如物联网（IoT）和5G在各个行业的应用前景，这让我对这个行业的未来发展方向有了一个初步的认识。

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坦白说，我是一个比较喜欢钻研细节的人，而这本书恰恰满足了我这一点。在对某些技术的讲解上，作者似乎给了不少篇幅来介绍其底层原理和数学模型，虽然有些地方我需要反复阅读才能完全消化，但这种深入的分析让我对技术的理解更加透彻。例如，在介绍信号编码和解码时，书中就对各种编码方式的优劣进行了详细的比较，以及它们在实际应用中的性能表现。这对于想要深入了解某个技术细节的读者来说，无疑是一大福音。

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这本书的语言风格非常务实，没有过多的修饰和空泛的理论。它更多的是在用一种“工程师”的思维方式来讲解技术。这种风格让我觉得非常舒服，因为它直接切入了问题的核心。书中对于不同通信标准的制定过程和背后的博弈，虽然没有深入探讨，但也有提及，这让我意识到技术的发展背后也蕴含着复杂的商业和社会因素。

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这本书在内容组织上，我认为是相当有条理的。它并没有上来就抛出各种复杂的概念，而是循序渐进，从最核心的原理讲起，然后慢慢拓展到不同的应用领域。我特别喜欢它对通信系统各个组成部分的拆解和分析，比如发射端、传输介质、接收端，以及它们之间是如何协同工作的。书中对每一种关键技术的原理都进行了深入的剖析，同时也会提到这些技术在实际应用中的优势和局限性。例如，在介绍移动通信技术时，它不仅解释了蜂窝网络的架构，还详细说明了信号在不同基站之间切换的原理，以及如何保证用户在移动过程中通信的连续性。这种由表及里、由浅入深的讲解方式，让我能够建立起一个完整的知识体系。

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作为一名对通信行业略有了解的读者，我发现这本书在对现有电信技术进行介绍的同时，也很好地展望了未来的发展趋势。它不仅仅是陈述了“是什么”，更着重于“将要是什么”。书中对于下一代通信技术，例如6G的研究方向和潜在应用场景，进行了较为大胆的设想，并分析了实现这些设想所面临的挑战。这种前瞻性的视角，让我对电信行业的未来充满好奇和期待。

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我尤其喜欢书中对不同通信场景的分析。它会根据不同的应用场景，比如家庭宽带、企业网络、移动通信等，来介绍相应的技术和架构。这种场景化的讲解方式，让我能够更直观地感受到电信技术是如何服务于我们生活的方方面面的。书中也提到了一些网络优化的基本方法，虽然不是专业的优化指南，但足以让我了解如何提高网络性能。

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