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第1章 绪论1

1.1 对光纤通信认识的历程1

1.1.1 现代光纤通信的发展2

1.1.2 我国光纤通信的发展5

1.2 光纤通信的系统组成及其优势7

1.3 光纤及其制造工艺简介10

1.4 内容简介11

习题13

第2章 物理原理与技术基础14

2.1 光波导14

2.1.1 平面介质光波导15

2.1.2 光纤的模式20

2.2 载波、调制和多路复用24

2.2.1 载波传播24

2.2.2 信号和调制26

2.2.3 多路复用30

2.3 光波导中模式的相互作用33

2.3.1 介质微扰与模耦合34

2.3.2 周期微扰35

2.3.3 同向耦合与反向耦合36

2.3.4 分布反射与分布反馈37

2.4 光脉冲在光纤中的传播38

2.4.1 基本传播方程39

2.4.2 色散和脉冲展宽40

2.4.3 光纤孤子41

2.5 光纤的非线性效应42

2.5.1 光纤非线性效应的产生42

2.5.2 非线性折射率43

2.5.3 四波混频44

2.5.4 受激拉曼散射45

2.5.5 受激布里渊散射47

2.6 光检测、光放大和光激射48

2.6.1 自发辐射、受激吸收和受激辐射48

2.6.2 P-N结及其光电特性49

2.6.3 光自激振荡52

2.7 几种导波光学器件的基本原理53

2.7.1 定向耦合器54

2.7.2 Mach-Zehnder（M-Z）干涉仪55

2.7.3 声光器件56

习题58

第3章 基本元器件和设备60

3.1 光纤60

3.1.1 石英光纤60

3.1.2 新型光纤63

3.1.3 光纤的损耗65

3.1.4 光纤的色散特性66

3.2 光路元件70

3.2.1 光纤活动连接器71

3.2.2 光衰减器72

3.2.3 光隔离器73

3.3 网络元器件和设备75

3.3.1 下层元件76

3.3.2 网络功能77

3.3.3 网络节点设备86

3.4 光收发器105

3.4.1 半导体光源106

3.4.2 光检测器117

3.4.3 光调制器125

3.5 光放大器126

3.5.1 半导体光放大器128

3.5.2 掺铒光纤放大器130

3.5.3 光纤拉曼放大器135

3.5.4 其他光放大器139

3.5.5 光放大器的性能比较140

习题142

第4章 光纤链路145

4.1 光发送和光接收145

4.1.1 光发送145

4.1.2 数字光接收151

4.2 光纤链路设计161

4.2.1 设计步骤161

4.2.2 功率估算162

4.2.3 带宽估算163

4.2.4 链路功率代价164

4.3 波分复用链路168

4.3.1 光放大器的应用169

4.3.2 信号、噪声和串扰171

4.3.3 设计要点172

4.4 色散控制173

4.4.1 色散补偿173

4.4.2 色散管理174

4.4.3 偏振模色散的影响和补偿175

习题178

第5章 光纤网179

5.1 光纤以太网180

5.1.1 光纤局域网的发展和标准体系181

5.1.2 以太网的系统结构183

5.1.3 器件损耗限制的估算187

5.1.4 千兆以太网189

5.2 IP over WDM光纤网199

5.2.1 IP over DWDM结构202

5.2.2 主要技术问题206

5.3 波长路由光网络217

5.3.1 基本概念218

5.3.2 路由与波长分配222

5.3.3 逻辑路由网络的RWA问题227

习题231

第6章 新技术进展233

6.1 高速链路233

6.1.1 WDM233

6.1.2 WDM/OTDM混合传输234

6.1.3 光子集成（PIC）和光电子集成（OEIC）235

6.2 光纤网节点235

6.3 智能联网237

6.4 光节点技术239

6.4.1 光子交换239

6.4.2 新型元器件240

6.5 几种发展中的新技术244

6.5.1 相干光通信244

6.5.2 光孤子通信244

6.5.3 光量子通信245

6.5.4 光子学与光信号处理245

习题246

部分习题答案247

参考文献249