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目录 1

第一章　光通信技术问题简述 1

第二章　光导纤维 21

2.1　石英的材料性质 21

2.1.1　折射率和衰减 21

2.1.2　材料色散 24

2.2　光纤中的模场 27

2.2.1　光纤模的名称 27

2.2.2　弱光导纤维 31

2.3.1　场分布，色散和偏振 40

2.3　单模光纤 40

2.3.2　单模光纤中的脉冲传输 45

2.3.3　弯曲损耗 52

2.4　多模光纤 54

2.4.1　无限延伸的抛物线型折射率分布和等效光纤 54

2.4.2　几何光学与色散关系 56

2.4.3　光线类型，模曲线图和模数计算 62

2.4.4　模激励和模功率分布，光纤的近场和远场强度 72

2.4.5　模色散和最佳折射率分布 82

2.4.6　脉冲响应和传递函数 89

2.4.7　模耦合的影响 95

2.4.8　色散测量和拼接光纤中的色散特性 100

2.5.1　损耗概述 103

2.5　光纤中的损耗 103

2.5.2　衰减的测量 105

2.6　光纤的制造 110

2.7　测量折射率分布 113

2.8　相干 118

2.9　非线性效应 122

2.10　光纤特征参量和光纤参数的选择 125

第三章　光源和光调制 127

3.1　材料，发光二极管和激光二极管 127

3.2.1 器件结构 132

3.2　发光二极管（LED） 132

3.2.2　功率、光谱以及与光纤的耦合 137

3.2.3　LED的调制 140

3.3　激光二极管（LD） 148

3.3.1　LD的工作原理 148

3.3.2　激光二极管的类型 157

3.3.3　平衡方程和激光管的特性曲线 161

3.3.4　阈值电流与温度依赖关系 169

3.3.5　激光管的辐射特性 174

3.3.6　激光管的动态特性 185

3.3.7　光调制的基本原理 192

3.3.8　LD的直接调制 193

3.3.9　调制线路 200

3.3.10　新型激光管 204

第四章　光探测器 208

4.1 基本原理 208

4.2　光电二极管用材料 218

4.3　PIN二极管 224

4.3.1　器件结构和特性 224

4.3.2　动态光电流 228

4.4.1　构造，静态特性和上升时间 233

4.4　雪崩光电二极管（APD） 233

4.4.2　APD的动态特性 237

第五章　噪声 245

5.1　光通信技术中的噪声 245

5.2　激光器的噪声 248

5.3　光的相干性 255

5.4　模分配噪声 260

5.5　模噪声（Modenrauschen） 263

5.6　光探测器中的噪声 277

5.6.1　产生函数，自然光和理想激光的接收 277

5.6.2　PIN二极管中的噪声 281

5.6.3　APD中的噪声 285

5.7　四端网络的噪声 290

5.8　不稳定噪声和探测器阈值的确定 296

第六章　接收器 301

6.1　光模拟接收器和数字接收器的基本原理 301

6.2　模拟接收器的计算 316

6.3　数字接收器的计算 323

6.3.1　判定器上的信号和噪声 323

6.3.2　接收功率的确定 326

6.3.3　狄拉克光脉冲 329

7.1 引言 335

第七章　耦合器 335

7.2　光源与光纤的耦合 337

7.3　光纤与光纤耦合 341

7.3.1　接插连接 341

7.3.2　粘接和焊接 350

7.3.3　光分束器 353

第八章　光通信系统 362

8.1 光通信系统与常规通信系统 362

8.2　几个光通信系统的实例 369

参考文献 373

符号和缩略语 391

索引 398