Ultrahigh-speed Optical Transmission Technology Optical And Fiber Communications Reports pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Weber, Hans-georg

出品人:

页数:488

译者:

出版时间:

价格:199

装帧:HRD

isbn号码:9783540238782

丛书系列:

图书标签:

• 光纤通信
• 超高速光传输
• 光通信技术
• 光纤技术
• 通信工程
• 信息技术
• 光电子学
• 信号处理
• 高速传输
• 光网络

好的，这是一份针对您提供的书名之外的，关于光通信领域其他主题的详细图书简介，旨在提供丰富而深入的内容概述。 --- 图书名称：《现代光通信系统：从理论基础到前沿应用》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的视角，剖析现代光通信系统的构建、性能优化以及面向未来的技术发展。我们摒弃了对特定前沿技术（如您所提供的书名所暗示的“超高速光传输技术”或“光纤通信报告”）的深入探讨，而是聚焦于支撑整个光通信领域的基石理论、主流技术架构以及当前行业面临的关键挑战与解决方案。 本书共分为五个主要部分，层层递进，确保读者能够从宏观概念理解到具体工程实践的全面掌握。 第一部分：光通信基础理论与器件原理 本部分作为全书的理论基石，详细阐述了光通信系统的基本物理原理和核心器件的工作机制。 光波导理论与模式传播： 深入探讨了光在介质中传播的波动特性，包括单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）的色散（群速度色散 GVD 和高阶色散 HOD）和非线性效应（如自相位调制 SPM、交叉相位调制 XPM、受激拉曼散射 SRS）。重点分析了有效模场面积（Aeff）和非线性参数（$gamma$）对系统性能的影响。 半导体光源与探测器： 详尽解析了直射调制 DFB 激光器、外腔可调谐激光器（ECL）的结构、驱动原理及噪声特性。在接收端，细致描绘了 PIN 二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理、响应速度限制及其在不同调制格式下的适用性。 光纤放大技术： 重点讲解了掺铒光纤放大器（EDFA）的增益机制、噪声特性和饱和效应。此外，还引入了新型放大器如拉曼放大器（RA）的原理及其在超长距离传输中的补偿作用。 第二部分：光调制、解调与信号处理 本部分聚焦于如何高效地将电信号转换为光信号，并在接收端准确恢复信息。 数字调制格式的演进： 全面对比了强度调制（如 NRZ、PAM-4）和相/偏振调制（如 QPSK、16-QAM）的优缺点。本书特别强调了相干检测技术作为未来超高比特率系统的核心驱动力，并详细介绍了正交幅度调制（QAM）的星座图分析和能量效率。 相干接收机技术： 深入解析了相干接收器的结构，包括本振光（LO）的耦合、本地振荡器的相位噪声对误码率（BER）的影响。重点讨论了数字信号处理（DSP）在相干系统中的关键作用，例如色散补偿、偏振模式色散（PMD）补偿和载波恢复。 前向纠错（FEC）： 阐述了 LDPC（低密度奇偶校验码）和 BCH 码在现代光通信链路中的应用，分析了 FEC 增益如何有效提升了系统在信噪比临界值下的容错能力，并讨论了软判决译码与硬判决译码的区别。 第三部分：网络架构与传输系统设计 本部分将理论知识应用于实际的网络构建，探讨不同层次的光传输架构。 波分复用（WDM）系统： 详细介绍了密集波分复用（DWDM）系统的关键组件，如多通道滤光器、组合器与分离器。重点分析了通道间隔、光谱效率以及网格化（Grid）技术在频谱资源管理中的重要性。 光分插复用器（OADM）与 ROADM： 深入剖析了固定 OADM、基于滤光片的 OADM 以及全光型 ROADM（如波长选择开关 WSS 架构）的工作原理。强调了 ROADM 在构建灵活、可重构的动态网络中的核心地位。 传输系统性能指标： 引入了光信噪比（OSNR）作为衡量系统容量和距离的关键参数，并详细介绍了 OSNR 测量方法。讨论了光电转换（O-E-O）节点在长距离传输中的必要性与弊端，以及全光传输的挑战。 第四部分：数据中心与城域网光互联 随着云计算和边缘计算的兴起，数据中心内部（DCI）及城域网互联对光模块提出了新的要求。 短距离高速互联： 探讨了 QSFP-DD、OSFP 等封装标准在 400G/800G 速率下的应用。分析了 VCSELs、EML 等短距离光器件的技术路线选择。 相干技术在 DCI 中的下放： 讨论了如何将原本应用于长途干线的光相干技术集成到更低功耗、更小封装的 DCI 模块中，以实现城域网的高效透明传输。 城域网的流量工程： 侧重于光层资源调度、动态路径选择（Path Computation Element PCE）以及网络切片（Network Slicing）在服务质量保障中的作用。 第五部分：光通信系统的可靠性与未来展望 本部分关注系统的长期稳定运行和下一代技术的酝酿。 链路预算与可靠性分析： 讲解了如何进行系统的光功率预算计算，评估误码率随传输距离的变化，并讨论了光纤的机械特性、环境对损耗和色散的影响。 光电集成（Photonic Integration）： 概述了硅光子技术（Silicon Photonics）作为下一代大规模、低成本光模块实现途径的潜力，包括其在集成激光器、调制器和探测器方面的进展。 非线性补偿与管理： 探讨了超越传统色散补偿的先进技术，例如数字后向传播（DBP）在消除和减轻非线性噪声方面的应用前景及其计算复杂度挑战。 本书结构严谨，内容详实，不仅适合高校相关专业的研究生和高年级本科生作为教材，也为从事光网络规划、系统集成和器件研发的工程技术人员提供了极具参考价值的工具书。通过阅读本书，读者将能构建起一个扎实而全面的现代光通信知识体系框架，为应对未来 TB/s 级别的数据洪流做好理论和实践准备。

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