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目录 1

第1章 概论 1

1.1 光纤通信发展的历史和现状 1

1.1.1 光纤通信发展的历史 1

1.1.2 光纤通信发展的现状 2

1.2 光纤通信的特点与应用 2

1.2.1 光纤通信的特点 2

1.2.2 光纤通信的应用 3

1.3 光纤通信系统的基本组成 3

1.4 光纤通信的发展趋势 4

复习思考题 6

第2章 光纤和光缆 7

2.1 光纤结构和分类 7

2.1.1 光纤的结构 7

2.1.2 光纤的分类 7

2.2 光纤传输原理 10

2.2.1 光射线分析法 10

2.2.2 波动理论分析法 14

2.3 单模光纤 17

2.3.1 单模传输条件 17

2.3.2 单模光纤的特征参数 18

2.3.3 单模光纤的双折射 19

2.4 光纤的传输特性 20

2.4.1 光纤的损耗特性 20

2.4.2 光纤的色散特性 22

2.4.3 光纤的非线性效应 24

2.4.4 光纤的标准和应用 26

2.5 光缆 28

2.5.1 光缆的种类和结构 28

2.5.2 光缆的机械性能和环境性能 33

2.6 光纤测量 35

2.6.1 光纤损耗特性测量 35

2.6.2 多模光纤带宽的测量 39

2.6.3 单模光纤色散的测量 40

2.6.4 单模光纤截止波长的测量 40

复习思考题 42

第3章 通信用光器件 43

3.1 光源 43

3.1.1 基础知识 43

3.1.2 激光器的工作原理 45

3.1.3 激光器的特性 47

3.1.4 分布反馈激光器 48

3.1.5 发光二极管 48

3.2.1 光电检测器的工作原理 50

3.2.2 PIN光电二极管 50

3.2 光电检测器 50

3.2.3 APD光电二极管 51

3.2.4 光电检测器的特性 52

3.3 光纤连接器 54

3.3.1 光纤连接器的基本结构和种类 54

3.3.2 光纤连接器的特性 55

3.4 光耦合器 56

3.4.1 光耦合器的结构与原理 56

3.4.2 光耦合器的特性 57

3.5 光隔离器 57

3.6 光衰减器 58

3.7 光开关 59

3.7.1 光开关的种类 59

3.7.2 光开关的特性参数 61

3.8 光波分复用器 62

3.8.1 光波分复用器的种类和工作原理 62

3.8.2 光波分复用器的主要特征参数 64

3.8.3 几种常用波分复用器件的比较 65

3.9 光波长转换器 65

3.9.1 光波长转换器的工作原理 65

3.10 光放大器 67

3.10.1 光放大器的分类 67

3.9.2 光波长转换器的应用 67

3.10.2 掺饵光纤放大器的工作原理 68

3.10.3 掺铒光纤放大器的特性 70

3.10.4 掺铒光纤放大器的应用 71

复习思考题 72

第4章 光端机 73

4.1 光发送机 73

4.1.1 光发送机的基本组成 73

4.1.2 光功率控制和温度控制 81

4.2 光接收机 82

4.2.1 光接收机的基本组成 82

4.2.2 光接收机的特性 91

4.3 线路码型 95

4.3.1 线路码型的主要要求 95

4.3.2 常用线路码型 96

复习思考题 105

第5章 SDH传输网 106

5.1 概述 106

5.1.1 SDH的产生 106

5.1.2 SDH的基本概念和特点 107

5.2 速率与帧结构 109

5.2.1 速率等级 109

5.2.2 帧结构 110

5.2.3 开销功能 111

5.3.1 基本复用映射结构 117

5.3 映射与同步复用 117

5.3.2 复用单元 118

5.3.3 映射方法 121

5.3.4 指针 123

5.3.5 复用方法 129

5.4 SDH网元设备 137

5.4.1 SDH设备的功能块描述 137

5.4.2 SDH复用设备 145

5.4.3 SDH再生器 145

5.5 SDH传送网 146

5.5.1 SDH传送网的分层与分割 146

5.4.4 数字交叉连接设备 146

5.5.2 传送网的物理拓扑 149

5.5.3 SDH自愈网与网络保护 151

5.6 SDH网同步 154

5.6.1 网同步的基本原理 154

5.6.2 SDH网同步结构和方式 157

5.6.3 SDH设备的定时工作方式 162

5.7 SDH网络管理 163

5.7.1 SDH网管基本概念 163

5.7.2 SDH网管的管理功能 168

5.7.3 SDH网管的管理接口 169

复习思考题 170

6.1.1 光波分复用的基本概念 171

第6章 光波分复用系统 171

6.1 概述 171

6.1.2 光波分复用的主要特点 173

6.2 WDM系统结构 174

6.2.1 WDM系统的基本结构与工作原理 174

6.2.2 WDM系统的基本形式 175

6.2.3 WDM系统的分层结构 176

6.2.4 WDM系统的应用类型 178

6.2.5 WDM系统的关键技术 180

6.3.1 WDM系统的建议 194

6.3.2 WDM波长分配 194

6.3 WDM系统规范 194

6.3.3 WDM系统技术规范 196

复习思考题 219

第7章 光纤通信系统 220

7.1 光接口 220

7.1.1 光接口分类 220

7.1.2 光接口参数的规范 221

7.2 系统的性能指标 227

7.2.1 参考模型 227

7.2.2 误码性能 228

7.2.3 抖动性能 230

7.2.5 可用性指标 232

7.2.4 漂移性能 232

7.3 系统的设计 233

7.3.1 损耗受限系统 234

7.3.2 色散受限系统 235

7.3.3 中继距离和传输速率 237

复习思考题 238

第8章 光纤通信系统测试 239

8.1 概述 239

8.1.1 PDH接口的测试信号 239

8.1.2 SDH接口的测试信号结构 239

8.2.1 光发送机参数测试 241

8.2 光接口测试 241

8.2.2 光接收机参数测试 243

8.3 电接口测试 244

8.3.1 一般指标与测试 244

8 3.2 输入口参数测试 246

8.3.3 输出口参数测试 248

8.4 误码测试 253

8.4.1 系统误码测试 253

8.4.2 设备误码测试 254

8.5 抖动测试 255

8.5.1 PDH系统抖动测试 255

8.5.2 SDH系统抖动测试 256

复习思考题 258

9.1 概述 259

9.1.1 全光网的基本概念 259

9.1.2 全光网的特点 259

第9章 全光网络 259

9.2 全光网的分层结构 260

9.2.1 光通道层 260

9.2.2 光复用段层 261

9.2.3 光传输段层 261

9.3 全光网的光复用 261

9.3.1 光时分复用 262

9.3.2 光码分复用 264

9.4.1 概述 266

9.4 全光网的光交换 266

9.4.2 空分光交换 269

9.4.3 时分光交换 270

9.4.4 波分光交换 271

9.4.5 复合光交换 272

9.5 全光网的网络结构 273

9.5.1 全光网的拓扑结构 273

9.5.2 WDM环形网络 275

9.5.3 全光网的保护 277

复习思考题 280

参考文献 281