内容简介

本书系统介绍了现代光纤通信系统与网络的基本结构、概念、原理、性能指标和关键技术，主要内容包括典型光纤通信系统的原理、光纤传输原理及传输特性、光纤通信基本器件工作原理及性能指标、光纤通信系统及设计等。同时根据光纤通信网络的新进展，配合“全光网、全IP化”大趋势，介绍了SDH/MSTP光同步网络、WDM/OTN光传送网络、PTN分组传送网络、城域与接入光网络、现代光通信系统及全光网等原理及实用技术。全书注重理论与实践、设计与工程的结合，精选了一些当前新的实例进行分析，并且以形象直观的图表形式来配合文字叙述，有助于读者学习。为了配合教学和学习，每章都精选一定数量的习题。本书可作为各高等院校工科通信与信息工程类专业课教材，也可供科研和工程技术人员参考。

作者简介

胡庆 硕士生导师，重庆邮电大学教授。长期从事高速光纤通信系统、WDM光传送网、电信传输理论与技术等方面的教学和科研工作。承担并完成省、部级科技攻关项目多项，重庆市重点教改项目多项，获得重庆市教学成果奖奖二项，发表学术论文数十余篇。主要编写教材有：《电信传输原理及应用》、《通信光缆与电缆工程》、《光纤通信系统与网络》等。

章节目录

第1章 光纤通信概论 （1）

1．1 光纤通信系统发展现状 （1）

1．1．1 光纤通信特点及发展简史 （1）

1．1．2 光纤通信系统及发展现状 （4）

1．2 光纤通信网络发展现状 （6）

1．2．1 通信网概念 （6）

1．2．2 光纤通信网络模型 （7）

1．2．3 光纤通信网络现状 （8）

1．3 光纤通信发展与演变趋势 （10）

1．3．1 光纤、光缆发展与演变趋势 （10）

1．3．2 光纤通信系统发展与演变趋势 （11）

1．3．3 光纤通信网络发展与演变趋势 （11）

1．4 现代光通信技术特点与进展 （13）

1．4．1 相干光通信技术特点与进展 （13）

1．4．2 光孤子通信技术特点与进展 （14）

1．4．3 光时分复用通信技术特点与进展 （14）

1．4．4 光码分复用通信技术特点与进展 （16）

1．4．5 光量子通信特点与进展 （16）

1．4．6 自由空间光通信技术特点与进展 （17）

习题1 （18）

第2章 光纤传输原理及传输特性 （19）

2．1 光纤和光缆的结构及类型 （19）

2．1．1 光纤结构及类型 （19）

2．1．2 光缆结构及类型 （22）

2．1．3 光缆型号、规格及特性 （26）

2．2 光纤传输原理分析 （28）

2．2．1 射线理论分析光纤的传输原理 （28）

2．2．2 波动理论分析光纤的传输原理 （31）

2．3 光纤的结构参数 （37）

2．3．1　几何参数 （37）

2．3．2 数值孔径 （38）

2．3．3 模场直径 （38）

2．3．4 截止波长 （38）

2．4 光纤的传输特性 （39）

2．4．1 损耗特性 （39）

2．4．2 色散特性 （42）

2．4．3 光纤双折射及偏振特性 （46）

2．4．4 光纤非线性效应 （47）

习题2 （50）

第3章 光纤通信基本器件 （52）

3．1 光源器件 （52）

3．1．1 半导体激光器的结构及原理 （52）

3．1．2 分布反馈式和可调谐式半导体激光器 （58）

3．1．3 半导体激光器的主要特性 （61）

3．1．4 半导体发光二极管（LED） （65）

3．1．5 半导体发光二极管的主要特性 （65）

3．2 光检测器件 （66）

3．2．1 PD光电二极管 （66）

3．2．2 PIN光电二极管 （67）

3．2．3 APD雪崩光电二极管 （68）

3．2．4 光电二极管的主要特性 （68）

3．3 光纤放大器 （71）

3．3．1 EDFA的结构及原理 （71）

3．3．2 EDFA的主要特性 （73）

3．4 光纤连接器 （75）

3．4．1 光纤连接器的结构与种类 （75）

3．4．2 光纤连接器的主要性能指标 （76）

3．5 光分路耦合器和波分复用器 （77）

3．5．1 光分路耦合器 （77）

3．5．2 波分复用器 （79）

3．6 光隔离器与光环行器 （84）

3．6．1 光隔离器 （84）

3．6．2 光环行器 （85）

3．7 光衰减器和光开关 （86）

3．7．1 光衰减器 （86）

3．7．2 光开关 （87）

3．8 偏振控制器 （88）

习题3 （89）

第4章 光纤通信系统及设计 （90）

4．1 两种数字传输体制 （90）

4．1．1 准同步数字传输体制（PDH） （90）

4．1．2 同步数字传输体制（SDH） （91）

4．2 光发射机 （91）

4．2．1 光源调制 （91）

4．2．2 光发射机的结构及原理 （94）

4．2．3 光发射机的主要技术指标 （100）

4．3 光接收机 （100）

4．3．1 光接收机的结构及原理 （100）

4．3．2 光接收机的噪声分析 （103）

4．3．3 光接收机的主要技术指标 （106）

4．4 光中继器 （108）

4．5 光模块 （108）

4．5．1 光模块常用种类 （108）

4．5．2 光模块功能及组成原理 （108）

4．5．3 光收发模块型号及参数 （109）

4．6 系统的性能指标 （110）

4．6．1 误码性能 （110）

4．6．2 抖动和滑动性能 （112）

4．6．3 可靠性 （114）

4．7 光纤通信系统的设计 （115）

4．7．1 系统总体设计考虑 （115）

4．7．2 系统中继距离设计预算 （116）

习题4 （120）

第5章 SDH/MSTP光同步网络 （122）

5．1 SDH的基本概念 （122）

5．1．1 光传输网络发展与演变 （122）

5．1．2 基本概念与帧结构 （123）

5．1．3 SDH的复用映射结构 （125）

5．2 SDH的基本网络单元设备 （126）

5．2．1 终端复用器（TM）和分插复用器（ADM） （127）

5．2．2 再生中继器（REG） （128）

5．2．3 数字交叉连接器（DXC） （128）

5．3 SDH传送网 （128）

5．3．1 传送网分层与分割 （128）

5．3．2 SDH网络结构 （130）

5．3．3 SDH自愈环网原理 （131）

5．3．4 SDH网络管理 （133）

5．4 基于SDH的MSTP （134）

5．4．1 MSTP的概念 （134）

5．4．2 MSTP的功能块模型及实现 （135）

5．4．3 MSTP技术应用 （139）

习题5 （140）

第6章 DWDM/OTN光传送网络 （141）

6．1 DWDM的基本概念 （141）

6．1．1 波分复用定义及在传输网中的位置 （141）

6．1．2 DWDM系统模型 （143）

6．1．3 实用DWDM系统的构成 （144）

6．2 DWDM的基本网络单元设备 （146）

6．2．1 光终端复用设备（OTM） （146）

6．2．2 光线路放大设备（OLA） （152）

6．2．3 光分插复用设备（OADM） （153）

6．2．4 光交叉连接设备（OXC） （154）

6．3 DWDM网络结构与保护 （155）

6．3．1 DWDM网络结构 （155）

6．3．2 DWDM自愈环网原理 （156）

6．3．3 DWDM网络管理 （158）

6．3．4 DWDM光网络在长途干线的应用 （160）

6．4 OTN光传送网 （161）

6．4．1 基本概念与分层结构 （161）

6．4．2 OTN的帧结构与开销 （165）

6．4．3 OTN的复用映射结构 （167）

6．5 OTN的基本网元和组网保护 （170）

6．5．1 OTN新增网元 （170）

6．5．2 OTN组网保护 （172）

习题6 （173）

第7章 PTN分组传送网络 （175）

7．1 PTN的基本概念 （175）

7．1．1 PTN的基本概念及特点 （175）

7．1．2 PTN的标准 （177）

7．1．3 PTN与MSTP、以太网和IP/MPLS的性能比较 （177）

7．2 PTN网络体系结构 （179）

7．2．1 PTN的分层结构 （179）

7．2．2 PTN的功能平面 （180）

7．3 PTN网元结构 （181）

7．3．1 PTN网元分类 （181）

7．3．2 PTN网元的功能结构 （182）

7．3．3 PTN的业务承载与数据转发 （183）

7．4 PTN组网应用及保护机制 （184）

7．4．1 PTN组网应用 （185）

7．4．2 PTN网络保护机制 （187）

习题7 （189）

第8章 城域与接入光网络 （190）

8．1 城域光网络 （190）

8．1．1 城域光网络的结构 （190）

8．1．2 城域光网络的特点 （191）

8．2 光互联网络 （192）

8．2．1 光互联网的概念 （192）

8．2．2 光互联网的体系结构 （194）

8．3 接入光网络 （195）

8．3．1 光纤接入网的界定 （195）

8．3．2 光纤接入网基本网元设备 （197）

8．3．3 光纤接入网的拓扑结构 （199）

8．4 无源光网络（PON）接入网 （200）

8．4．1 PON的技术种类 （200）

8．4．2 APON、GPON、EPON接入技术比较 （202）

8．5 EPON系统结构及原理 （203）

8．5．1 EPON系统结构 （203）

8．5．2 EPON系统的工作原理 （204）

8．5．3 EPON帧结构 （205）

8．5．4 EPON关键技术 （207）

8．5．5 EPON 基本网络单元设备 （208）

8．6 光纤接入网的应用 （210）

8．6．1 xPON接入网应用 （210）

8．6．2 TDD+TDM+TDMA的PON的OAN （211）

习题8 （213）

第9章 现代光通信系统 （214）

9．1　相干光通信系统 （214）

9．1．1 相干光通信系统的基本原理 （214）

9．1．2 相干光通信系统的关键技术 （216）

9．1．3 相干光通信系统的优点及前景 （216）

9．2 光孤子通信系统 （217）

9．2．1 光孤子通信系统的基本原理 （217）

9．2．2 光孤子通信系统的关键技术 （218）

9．2．3 光孤子通信系统的优点及前景 （218）

9．3 自由空间光通信系统 （219）

9．3．1 FSO通信系统的基本原理 （219）

9．3．2 FSO通信系统的关键技术 （220）

9．3．3 FSO通信系统的优点及前景 （221）

9．4 光量子通信系统 （221）

9．4．1 光量子通信系统的基本原理 （222）

9．4．2　光量子通信系统的关键技术 （223）

9．4．3　光量子通信系统的优点及前景 （225）

习题9 （226）

第10章 现代全光网络 （227）

10．1 全光网络概述 （227）

10．1．1 全光网络的基本概念及特点 （227）

10．1．2 全光网络中的关键技术 （228）

10．1．3 全光网络的结构 （229）

10．2 智能光网络（ASON） （230）

10．2．1 ASON的概念及体系结构 （230）

10．2．2 ASON的特点及连接类型 （231）

10．2．3 ASON的结构 （232）

10．3 光分组交换网络 （233）

10．3．1 光分组交换的概念 （235）

10．3．2　光分组交换技术的原理 （235）

10．3．3 光分组交换网络的结构 （236）

10．4 光突发交换网络 （237）

10．4．1　光突发交换的概念 （237）

10．4．2　光突发交换技术的原理 （237）

10．4．3　光突发交换网络的结构 （238）

习题10 （239）

参考文献 （240）

光纤通信系统与网络（第4版）是2019年由电子工业出版社出版,作者胡庆。

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