内容简介本书是在作者编著的《光纤
通信》（第1版）
基础上，根据
光纤通信技术的
最新进展，为满足广大读者的需求重新编写的。本书共9章，全面介绍光纤
通信技术，内容包括光波基础，光纤光缆，光无源有源器件，光接收、发射和放大，调制编码、复用／解复用技术；接着阐述了几种光纤传输系统——如电频分复用（scm）系统，电时分复用的典型应用sdh系统，光时分复用系统，光波分复用系统，光码分复用系统，以及近来又受到关注的相干光波系统和光纤孤子
通信系统；然后介绍了光纤传输系统
设计所必须考虑的几个问题；最后指明了光纤色散对系统性能的限制和人们对色散补偿管理的方法。为使读者深入理解书中的内容，每章均插有例题和
习题，并在书末给出部分习题答案。
本书可供本科生和研究生使用，也可供从事光纤通信系统和网络研究、教学、规划、设计、使用、管理和维护的有关人员参考，还可作为培训
教材使用。
图书目录第1章概述1.1
光纤通信技术发展1.1.1光纤通信的优点1.1.2三种基本的光纤通信系统1.1.3光纤接入网技术介绍1.1.4三代网络技术比较1.1.5光传送网的关键技术1.1.6通信网络的分层结构1.2光波基础1.2.1光的本质1.2.2均匀介质中的光波1.2.3相速度和折射率1.2.4群速度和群折射率1.3光与介质的相互作用1.3.1斯奈尔定律和全反射1.3.2内／外反射、抗反射膜和电介质镜1.3.3光多次干涉和谐振1.3.4古斯-汉森相移和分光镜1.3.5相干1.3.6衍射1.3.7偏振1.3.8双折射—光在各向异性介质中的传输1.3.9非线性光学效应1.4平面介质波导1.4.1波导条件1.4.2单模和多模波导复习思考题习题第2章光纤和光缆2.1光纤结构和类型2.1.1多模光纤2.1.2单模光纤2.1.3光纤
制造工艺2.2光纤传输原理2.2.1传输条件2.2.2光纤模式2.2.3单模光纤的基本特性2.3光纤传输特性2.3.1衰减2.3.2色散2.3.3比特速率2.3.4带宽2.3.5非线性光学效应2.4单模光纤的进展和应用2.4.1g.652
标准单模光纤2.4.2g.653色散移位光纤2.4.3g.654衰减最小光纤2.4.4g.655非零色散光纤2.4.5全波光纤2.4.6色散补偿光纤2.5光纤的选择2.6光缆2.6.1对光缆的基本要求2.6.2光缆结构和类型2.6.3海底光缆2.7光纤传输特性测量2.7.1损耗测量2.7.2带宽测量2.7.3色散测量复习思考题习题第3章光纤通信器件3.1连接器3.1.1连接损耗3.1.2活动连接器结构和特性3.1.3接头3.1.4连接方法的比较3.2耦合器3.3可调谐光滤波器3.3.1法布里-珀罗滤波器3.3.2马赫-曾德尔滤波器3.3.3光栅滤波器3.3.4光纤环路谐振带通滤波器3.3.5调谐滤波器性能比较3.4波分复用/解复用器3.4.1棱镜解复用器3.4.2光栅解复用器3.4.3介质薄膜干涉滤波器解复用器3.4.4熔拉双锥耦合波分复用器3.5调制器3.5.1电光调制器3.5.2声光调制器3.5.3电吸收波导调制器3.6光开关3.6.1机械光开关3.6.2波导光开关3.7光隔离器3.8光环行器3.9分插复用器3.10波长转换器3.11交叉连接器复习思考题习题第4章光源和光发射机4.1概述4.2发光机理4.2.1发光机理4.2.2受激发射条件4.2.3光增益4.2.4
激光器起振的阈值条件4.2.5激光器起振的相位条件4.3器件结构4.3.1异质结半导体激光器4.3.2量子限制激光器4.3.3分布反馈激光器4.4波长可调谐半导体激光器4.5垂直腔表面发射激光器4.6半导体激光器的特性4.6.1半导体激光器的基本特性4.6.2模式特性4.6.3调制响应4.6.4半导体激光器噪声4.7光发射机设计4.7.1驱动电路4.7.2可靠性4.8光频稳定及其控制4.9对激光器的保护4.9.1光源慢启动保护4.9.2激光器过流保护4.9.3反向冲击电流保护4.9.4焊接和静电保护4.10光纤激光器4.10.1掺铒光纤激光器4.10.2光纤光栅分布反馈式（dfb）激光器复习思考题习题第5章光探测及光接收机5.1光探测原理5.2光电二极管5.2.1pin光电二极管5.2.2雪崩光电二极管5.2.3响应带宽5.2.4新型apd结构5.2.5msm光电探测器5.3数字光接收机5.3.1光电变换和前置放大5.3.2线性放大5.3.3数据恢复5.4接收机信噪比（snr）5.4.1噪声机理5.4.2pin光接收机5.4.3apd接收机5.5接收机误码率和灵敏度5.5.1比特误码率5.5.2最小平均接收光功率5.5.3光电探测器的量子限制5.6灵敏度下降机理5.7光接收机的性能复习思考题习题第6章光放大器6.1一般概念6.1.1增益频谱和带宽6.1.2增益饱和6.1.3放大器噪声6.1.4光放大器应用6.2半导体光放大器6.2.1放大器设计6.2.2行波光放大器特性6.2.3半导体光放大器的应用6.3光纤拉曼放大器6.3.1分布式拉曼放大器的工作原理和特性6.3.2拉曼放大器对系统性能的影响6.3.3拉曼放大技术应用6.4光纤布里渊放大器6.5掺铒光纤放大器6.5.1掺铒光纤结构6.5.2工作原理及其特性6.5.3掺铒光纤放大器的优点6.5.4edfa的应用6.5.5
实用edfa构成6.5.6掺镨光纤放大器6.6光放大器系统应用6.6.1前置放大器6.6.2放大器级联复习思考题习题第7章光纤传输系统7.1概述7.1.1调制7.1.2编码7.1.3复用7.2光调制7.2.1模拟强度光调制7.2.2数字强度光调制7.3电复用光纤传输系统7.3.1频分复用光纤传输系统7.3.2
微波副载波复用（scm）光纤传输系统7.3.3sdh光纤传输系统—电时分复用的典型应用7.4光复用光纤传输系统7.4.1波分复用（wdm）光纤传输系统7.4.2光时分复用（otdma）光纤传输系统7.4.3光码分复用（ocdm）光纤传输系统7.5相干光波通信系统7.5.1相干检测7.5.2信噪比（snr）7.5.3相干解调方式7.5.4相干系统光调制7.5.5相位噪声和相位分集接收7.5.6强度噪声和平衡混频接收7.5.7极化匹配和极化控制7.5.8相干实验系统7.6光纤孤子通信实验系统7.6.1基本概念7.6.2光孤子通信实验系统组成复习思考题习题第8章系统设计8.1系统结构和限制8.1.1系统结构8.1.2损耗限制系统8.1.3色散限制系统8.2功率预算8.2.1陆地系统功率预算8.2.2海底光缆系统功率预算8.3功率代价因素8.3.1光纤模式噪声8.3.2色散引起的脉冲展宽8.3.3激光器模式分配噪声8.3.4ld的频率啁啾8.3.5反射噪声8.4带宽设计8.5单信道光纤通信系统设计8.5.1模拟系统设计8.5.2数字系统设计8.6dwdm系统工程设计8.6.1中心频率和信道间隔8.6.2线性串话8.6.3非线性串话8.6.4光放大器系统设计8.6.5光功率预算8.6.6网络管理8.6.7网络保护和生存对策8.6.8网络互联8.6.9dwdm网络信道数
计算复习思考题习题第9章色散限制、补偿和管理9.1色散引起脉冲展宽9.1.1基本传输方程9.1.2高斯脉冲输入9.2色散对系统性能的限制9.2.1对系统比特速率的限制9.2.2对系统传输距离的限制9.3后补偿技术9.4前补偿技术9.4.1预啁啾补偿9.4.2fsk调制补偿9.4.3双二进制编码9.4.4半导体光放大器产生啁啾补偿9.4.5光纤引入啁啾9.5负色散dcf补偿9.6光滤波器补偿9.6.1法布里-玻罗干涉滤波器9.6.2马赫-曾德尔干涉滤波器9.6.3光纤光栅滤波器9.7相位共轭补偿9.8镜像相位阵列补偿9.9宽带系统色散补偿9.9.1光时分复用系统色散补偿9.9.2波分复用系统色散补偿9.10色散管理9.10.1长距离系统色散管理9.10.2动态色散管理复习思考题习题附录a部分习题答案附录b电磁波频率与波长的换算附录c1dbm与mw换算表附录c2db值和功率比（）附录c3百分损耗（%）与分贝（db）损耗换算表附录dpdh与sdh速率等级附录e和的关系附录f
物理常数附录gitu-t关于wdm系统波长安排附录h名词术语索引附录i例题目录参考文献
序言/前言前言《光纤通信》一书自2002年10月出版以来，由于该书内容全，素材新，概念解释清楚，
分析深入浅出，叙述通俗易懂，简明扼要，图文并茂，注重实用，适合不同层次读者的需要，受到了读者的厚爱。值此再版之际，特对第1版中的部分内容进行了增删和修订。在20世纪80年代中期，相干光接收技术的研究非常火热。后来，由于dwdm技术的出现，加之当时相干光接收技术所需要的光器件不成熟，所以dwdm成为光纤通信发展的焦点。现在，波长稳定、谱线狭窄的光源已经出现，同时波长可调谐的ld也已研制成功，它们可以基本满足相干光接收的要求，所以相干光接收技术的研究又开始受到人们的关注。为此，第2版增加了有关内容，并单独列为一节。第1版第6章内容有点凌乱，重点不太突出，这次再版，作者重新组织，删除了陈旧的内容，补充了最新的技术，重点突出了波分复用和光时分复用的基本原理和相关系统的介绍。为了使本书更系统全面，第2版增加了光纤制造工艺、光纤传输特性测量和tdm的典型应用——sdh传输系统。为了使读者在学完每章后自己测试对基本概念的理解，同时也为了教学的需要，这次在习题前增加了复习思考题。另外，对光纤通信史的回顾、光纤通信的优点和部分插图文字等处的内容进行了修改。修订后的插图和文字比原来更清楚，表达更完善
规范。为了不增加篇幅，对原书不太重要的部分内容，如电缆网络的缺点、脉冲编码调制、fdm互调产物和载频间距进行了删除。为了教师和工程技术人员电子教学的需要，这次再版提供了一张
光盘，内有书中各章的所有插图，另外还提供了一套供短训班（约一周学习时间）所使用的powerpoint文件。本书的所有插图都是作者用msdraw一点一线画出来的，它花费了作者许多时间，但它清晰紧凑，可以放大或缩小，易于修改引用和制作成powerpoint文件。作者愿意提供出来供大家分享。本书可供本科生和研究生使用，也可作为
培训教材使用。教师可根据教学对象和教学时间进行适当的安排。对于研究生，如果时间允许可以全部采用；对于本科生，如果时间所限可以只讲基础和概念部分。比如，光纤色散和带宽可以只介绍概念；滤波器、波分复用／解复用器、调制器和光开关每一类都包括好多种，在教学时可以只选几种；光纤非线性效应、功率代价因素和相干检测也可以不讲或少讲；对于色散补偿和管理，也可以只介绍目前广泛使用的dcf色散补偿和预啁啾补偿技术。如果教学对象已具备光学和电磁场方面的基础知识，第1章中的一些预备知识也可以不讲或只做一些承上启下的简单介绍。对于一般的读者，即使你以前没有
无线电和通信的背景知识，只要你从头读起，也会理解书中的内容，使你对光纤通信有所了解。因为本书从概念和基础讲起，前后又有连贯性和条理性。对于已具有光纤通信背景知识的读者，可以根据各自的情况通读，也可以根据实际工作需要挑选其中的一些内容阅读。如果有的读者想了解更多的细节，可以查找书末列出的文献
资料。本书最后给出名词术语索引和例题目录，在阅读和实际工作中可以根据需要从关键字查找到所需要的内容、数据参数和工程上常用的计算公式和图表。虽然第2版已对书中个别地方出现的错误做了改正，但书中可能还会有不妥及错误之处，敬请读者指正。原荣
2006年6月
