光纤与光缆技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西南交通大学出版社

作者:吴平等编

出品人:

页数:211

译者:

出版时间:2003-5

价格:20.0

装帧:平装

isbn号码:9787810577120

丛书系列:

图书标签:

• 光纤通信
• 光缆
• 光纤技术
• 通信工程
• 信息技术
• 光电子技术
• 网络工程
• 物理学
• 材料科学
• 工程技术

《光纤与光缆技术》 内容简介 《光纤与光缆技术》是一部全面而深入探讨光纤通信领域核心技术的专业著作。本书旨在为读者提供从基础理论到前沿应用的全方位知识体系，尤其适合于从事通信工程、光电子技术、材料科学、电子信息等相关领域的工程师、技术人员、研究人员以及高等院校的师生。本书的撰写力求理论与实践相结合，内容严谨，条理清晰，便于理解和掌握。 第一篇 基础理论与材料 本书首先从光纤的基本原理入手，详细阐述了光在光纤中传输的物理机制。包括光的折射与反射定律，全内反射原理，以及光纤的结构（纤芯、包层、涂覆层）如何实现光的引导。我们将深入探讨光纤的模理论，区分单模光纤和多模光纤的特性，分析其在不同通信场景下的适用性。 在材料科学方面，本书将重点介绍用于制造光纤的核心材料——石英玻璃。我们将详细介绍高纯度石英玻璃的制备工艺，包括化学气相沉积（CVD）方法，如轴外CVD（OVD）、轴内CVD（ICVD）以及等离子体增强化学气相沉积（PCVD）等。书中将深入分析不同掺杂剂（如锗、钛、铝、磷等）对光纤折射率分布的影响，以及这些掺杂如何用于制造不同类型光纤，例如阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤。此外，我们还会讨论光纤的机械性能、热稳定性以及环境适应性等关键材料特性。 第二篇 光纤的制造工艺与表征 本篇将聚焦于光纤的实际制造过程。从原材料的提纯到预制棒的拉制，再到光纤的拉丝过程，本书将详细介绍每一步关键技术。我们将详细描述预制棒制造中的掺杂技术、玻璃熔融以及尺寸控制。在光纤拉丝环节，本书将深入探讨拉丝塔的设计、加热方式（如感应加热、电阻加热）、拉速控制以及涂料的应用。涂覆层不仅起到保护光纤免受机械损伤和环境侵蚀的作用，其选择和工艺也对光纤的长期可靠性至关重要。我们将分析不同类型涂料（如丙烯酸酯、硅酮等）的性能特点以及涂覆工艺的优化。 完成制造的光纤需要进行严格的表征和检测。本书将详细介绍光纤的各项关键参数测量方法，包括： 几何尺寸测量： 直径、纤芯直径、包层直径、同心度、椭圆度等。 光学性能测量： 衰减（Attenuation）： 这是衡量光信号在光纤中传输损耗的重要指标。我们将介绍在不同波长下的衰减特性，以及导致衰减的多种因素，如瑞利散射、吸收损耗（紫外吸收、红外吸收、分子散射）、以及制造缺陷引起的散射损耗。 色散（Dispersion）： 色散会导致光脉冲展宽，限制通信速率。我们将详细分析不同类型的色散，包括： 模间色散（Intermodal Dispersion）： 主要存在于多模光纤中，不同模式的光信号传输速度不同。 材料色散（Material Dispersion）： 由材料折射率随波长变化引起。 波导色散（Waveguide Dispersion）： 由光纤结构（纤芯与包层界面）引起。 偏振模色散（Polarization Mode Dispersion, PMD）： 由于光纤制造过程中不对称性导致不同偏振态的光信号传输速度差异。 数值孔径（Numerical Aperture, NA）： 决定了光纤接受光的能力和模式传输特性。 截止波长（Cutoff Wavelength）： 单模光纤支持单模传输的最大波长。 模式场直径（Mode Field Diameter, MFD）： 衡量单模光纤中光场的空间分布。 机械性能测量： 拉伸强度、疲劳强度、弯曲性能等。 可靠性测试： 温度循环、湿度测试、耐腐蚀性测试等，以评估光纤在各种环境下的长期稳定性。 第三篇 光缆的设计与制造 光缆是保护光纤免受外部环境影响，并实现多芯传输和方便敷设的关键组件。本篇将深入探讨光缆的设计原理和制造工艺。 光缆的结构组成： 我们将详细分析光缆的构成要素，包括： 光纤单元： 单根光纤、多根光纤组成的束状单元、带状单元等。 加强件： 提供抗拉强度的组件，如芳纶纱、钢丝、玻璃钢棒等。 阻水层： 防止水分侵入光缆内部，如防水纱、防水粉。 填充物： 填充光缆内部空隙，起到减震、防水作用，如油膏。 内护套： 保护光纤单元，如聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）。 铠装层（可选）： 提高光缆的机械强度和抗鼠咬、防盗挖能力，如钢带铠装、铝带铠装。 外护套： 最外层的保护层，提供耐磨、耐候、阻燃等性能，常用材料有PE、PVC、LSZH（低烟无卤）材料。 光缆的类型与应用： 架空光缆： 用于电力线路、通信杆塔架设，通常带有加强筋，如OPGW（光纤复合地线）。 直埋光缆： 适用于直接埋入地下，通常采用多层铠装和 PE 外护套。 管道光缆： 适用于敷设在通信管道中，通常采用PE外护套，可能带有疏水处理。 水下光缆： 适用于跨越河流、湖泊、海洋，需要特殊的防水、抗压、抗腐蚀设计。 室内光缆： 用于建筑物内部，注重阻燃和环保性。 特种光缆： 如耐高温光缆、耐低温光缆、耐化学腐蚀光缆等。 光缆的制造工艺： 介绍光缆成缆过程中的多股光纤/带状光纤的组合、加强件的缠绕、填充、护套挤出等关键工序。重点讨论如何通过精确的工艺控制，保证光缆在敷设和长期使用过程中对光纤的保护，并维持光纤优良的光学性能。 第四篇 光纤通信系统的关键技术与应用 本书的最后一部分将目光投向光纤通信系统的实际应用。 光纤连接技术： 熔接： 介绍光纤熔接的基本原理、不同类型熔接机（如气割熔接、电弧熔接）的工作原理、熔接参数的优化以及熔接点的损耗评估。 连接器： 详细介绍各种类型光纤连接器（如SC, LC, FC, ST等）的结构、工作原理、插拔损耗、回波损耗以及连接器的清洁和维护。 光放大技术： 掺铒光纤放大器（EDFA）： 详细介绍EDFA的工作原理、泵浦光源、掺铒光纤的特性、增益平坦化技术以及EDFA在长距离传输中的作用。 拉曼放大器： 介绍拉曼放大的基本原理，以及其与EDFA的优势互补。 光通信网络架构： 介绍不同层级的网络架构，如接入网、汇聚网、骨干网，以及光纤在其中的作用。 新兴技术与发展趋势： 展望光纤通信技术的未来发展，包括： 更高带宽的光纤： 如多芯光纤、空芯光纤。 更高性能的光器件： 如更高效的光源、探测器。 智能光网络： 如软件定义网络（SDN）在光网络中的应用。 光计算与光互连： 光在计算领域和芯片间互连的应用前景。 总结 《光纤与光缆技术》以其系统的结构、详实的论述和广泛的覆盖面，旨在为读者提供一个全面而深入的光纤通信知识体系。本书不仅涵盖了光纤和光缆的基础理论、材料特性、制造工艺和表征方法，更深入探讨了光纤通信系统中的关键技术以及未来的发展趋势。无论您是初学者还是资深从业者，本书都将是您在该领域学习、研究和工作的宝贵参考。通过本书的学习，读者将能够深刻理解光纤通信的奥秘，掌握相关技术，并为推动光纤通信技术的进步贡献力量。

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我这次购买这本书，很大程度上是冲着其对“光缆”结构多样性的介绍去的。光纤本身是核心，但光缆作为保护和承载的载体，其设计对整个系统的寿命和性能至关重要。这本书在不同环境光缆的铠装层、填充物和外皮材料的特性对比上做得相当细致。比如，它分析了钢带铠装与铝带铠装在抗压和防白蚁能力上的差异，并给出了不同应用场景下的推荐。这部分内容非常硬核，提供了很多在设计规范中不易直接查到的材料科学层面的考量。然而，当我翻到后半部分，关于光缆的安装和维护部分时，感觉力度明显减弱了。现代光缆安装越来越多地依赖于自动化设备，例如光纤铺设机和自动熔接机。书中对这些高精度设备的**维护校准标准**和**软件接口的兼容性问题**讨论得较少。这使得这本书在“光纤技术”的前沿领域略显保守，它描绘的是一个扎实可靠的过去和现在，但对迈向工业4.0时代的光缆工程管理和自动化运维的关注度稍显不足。

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这本《光纤与光缆技术》的书我看了大半了，说实话，它在基础理论的阐述上做得相当扎实，尤其对光波在介质中传输的物理模型讲解得非常透彻。我以前对全内反射和模式耦合这些概念总觉得有些抽象，但作者通过大量的图示和严谨的数学推导，将这些复杂的现象具象化了。比如，关于色散的章节，不仅详细分析了材料色散和波导色散的机理，还给出了如何通过优化光纤结构参数来最小化总色散的实用方法。这对于我们这些需要进行系统设计的人来说，无疑是宝贵的财富。不过，我个人感觉，书中在涉及最新的超低损耗光纤（如空心光纤或者特种保偏光纤）的实际制造工艺流程上，似乎着墨不多，更偏向于传统单模和多模光纤的理论框架。对于想直接上手解决生产线上遇到的工艺难题的工程师来说，可能还需要辅以其他更侧重应用的资料。总体而言，这是一部理论基础无可挑剔的教科书，是深入理解光通信底层逻辑的必备读物。

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拿到这本书时，我最期待的是它能在实际工程应用案例上多下功夫，毕竟理论再好，落地才是关键。这本书在理论阐述上确实无懈可击，但读到一半，我发现它更像是一部严谨的学术专著，而非面向工程实践的工具书。例如，在光缆的机械特性和环境适应性这部分，书中详细描述了光缆的抗拉伸应力计算模型，这对设计非常重要。然而，对于光缆的敷设（无论是直埋、管道还是架空）时，实际操作中需要规避的常见错误，以及不同气候区对光缆外护套材料选择的具体要求，介绍得比较简略，缺乏那种“过来人”的经验总结。我希望看到更多关于光纤连接器（如熔接点和冷接点的长期可靠性测试数据和维护规范的深入探讨。如果能增加一个关于光缆故障诊断和修复的实操手册式的附录，那这本书的实用价值会立刻提升一个档次。现在看来，它更适合作为研究生深入学习相关课程时的参考教材，而不是一线技术人员案头常备的“百事通”。

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这本书的编排结构有一种古典的、循序渐进的美感，每一章之间的逻辑衔接都非常流畅，体现了作者深厚的学术功底和清晰的知识体系构建能力。从电磁波理论基础开始，逐步过渡到光纤的几何光学模型，再到波动光学模型，最后才深入到损耗、色散和非线性效应。这种由浅入深的组织方式，对于初学者来说非常友好，可以让他们建立起完整的认知地图。我特别欣赏它对数学推导的严谨性，几乎没有跳跃步骤，保证了读者可以步步为营地理解公式的来龙去脉。但话说回来，这种“求全”也带来了一个小问题：对于某些已经非常成熟且标准化了的技术点，比如标准单模光纤（G.652）的参数定义，书中用了大量的篇幅去推导和论证其最优解，而这些参数在实际应用中往往是固定的标准值。如果能用更简洁的方式概括这些已定论的标准，将更多空间留给光纤光栅、特种光纤在传感领域的最新应用，可能会更符合当前行业发展的热点。

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这本书在讨论光纤的非线性效应时，展现了非常高的学术水准，特别是对拉曼散射和受激布里渊散射的阈值计算和抑制方法进行了深入的探讨。对于从事光纤通信系统性能优化的读者来说，这部分是精华。作者清晰地解释了这些效应如何在高功率光端机和密集波分复用（DWDM）系统中成为限制传输距离和通道数的主要因素。但是，我注意到书中对**新型光纤放大器技术**的介绍略显陈旧。例如，掺铒光纤放大器（EDFA）的原理讲解得非常到位，但对于近年来发展迅猛的拉曼放大器（Raman Amplifier）和新一代的掺镱光纤放大器（YDFA）在特定波段的性能优势和应用场景，信息量相对不足，似乎停留在十年前的行业水平。我希望这样一本厚重的技术书籍，能在对传统技术进行深度解析的同时，也能够为读者提供一个对未来几年技术路线图的清晰预判，尤其是在光纤放大技术这个性能瓶颈环节，当前的介绍未能完全满足我的前瞻性需求。

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