超长距离光传输技术基础及其应用

本书综合介绍了超长距离密集波分复用系统的设计方法，重点介绍了光传输系统中的非线性效应的分析方法、非线性效应与光传输系统的各种参数的关系以及非线性效应对光传输系统性能的综合影响，并采用定性和定量的分析方法，全面系统地剖析了影响超长距离光传输的内在因素，为超长距离光传输系统的研究设计提供参考。全书共分为8章，第1章介绍光传输系统的基础知识和对超长距离超大容量光传输的需求；第2～5章分别介绍自相位调制、交叉相位调制、四波混频和受激散射对光传输系统的影响；第6章介绍超长距离光传输系统的非线性设计方法；第7、8章介绍超长距离光传输中所使用的技术。
　　本书通过实例深入浅出地分析了非线性效应在光传输系统中的作用和影响，提出了一些有效的解决方法，能够帮助读者快速地了解光传输系统的本质。本书可作为光通信行业的培训教材和技术手册，也可用作工科学校通信专业高年级本科生、研究生和科研人员的教材或参考书。
第1章　概论　11.1　波分复用光传输技术　11.1.1　波分复用系统的概念　11.1.2　DWDM系统的组成　31.1.3　DWDM系统的分类　41.2　超长距离光传输的需求　41.2.1　DWDM向超长距离发展　41.2.2　超长距离光传输的性能优势　71.3　超长距离光传输关键技术　81.3.1　宽带喇曼放大器实现固有损耗的内部补偿　81.3.2　超强FEC编码消除误码率平台现象　111.3.3　动态增益均衡增加传输系统的跨段数目　121.3.4　码型技术提升系统的传输性能　131.3.5　色散补偿延伸光传输的距离　141.3.6　非线性管理技术是实现超长距离光传输的根本　151.4　光传输过程中的非线性效应理论分析　171.4.1　光传输中的色散理论分析　181.4.2　非线性的理论分析　191.5　本书内容　20第2章　光通信系统中的自相位调制　222.1　SPM效应的基本原理　222.1.1　SPM起源于非线性折射率调制　222.1.2　SPM效应的理论分析　232.1.3　SPM效应的定性分析　242.1.4　GVD与SPM共同作用下脉冲的演化　262.1.5　影响SPM效应的主要因素　272.2　脉冲波形的演化　282.2.1　SPM效应对传输波形的影响　282.2.2　SPM效应引起脉冲宽度的变化　292.3　SPM效应对光传输系统的影响　302.3.1　损耗和色散共同作用　312.3.2　色散和SPM共同作用　312.3.3　色散、损耗和SPM共同作用　322.3.4　SPM和信道数之间的关系　322.3.5　SPM和信道间隔之间的关系　342.3.6　SPM和系统跨距之间的关系　342.4　本章小结　37第3章　光通信系统中的交叉相位调制　383.1　交叉相位调制的基本原理　383.1.1　不同频率光波之间的交叉相位调制　383.1.2　同一频率不同偏振的光分量之间的交叉相位调制　393.2　XPM引起光脉冲在频域和时域的变化　403.2.1　LLD时的简化结果　403.2.2　光纤长度L和LD、LW相当时的结果　413.3　XPM效应的仿真及验证　423.3.1　色散和XPM效应之间的关系　443.3.2　损耗和XPM效应之间的关系　473.3.3　脉冲序列和XPM效应之间的关系　483.3.4　泵浦脉冲上升沿和XPM效应之间的关系　493.3.5　信号脉冲上升沿和XPM效应之间的关系　503.3.6　泵浦功率和XPM效应之间的关系　513.3.7　信号光功率和XPM效应之间的关系　523.3.8　系统速率和XPM效应之间的关系　533.3.9　信道间隔和XPM效应之间的关系　533.3.10　中心频率和XPM效应之间的关系　543.3.11　XPM效应软件仿真分析小结　553.4　XPM效应对传输系统性能的影响　563.4.1　SPM和XPM效应比较　563.4.2　不同信道间隔时的XPM效应　573.4.3　不同速率系统中的XPM效应　593.4.4　跨距和XPM效应之间的关系　593.4.5　信道数和XPM效应之间的关系　603.4.6　色散补偿度和XPM效应之间的关系　613.4.7　XPM效应和入纤功率之间的关系　613.5　本章小结　62第4章　光通信系统中的四波混频　634.1　FWM效应的理论分析　634.1.1　FWM效应的产生机制　634.1.2　相位失配因子　644.1.3　影响FWM效应的因素　644.1.4　FWM效应和信道数之间的关系　654.2　FWM效应的仿真及验证　664.2.1　FWM频率成分和信道数之间的关系　674.2.2　FWM和信道入纤功率之间的关系　684.2.3　FWM和色散之间的关系　694.2.4　FWM和信道间隔之间的关系　714.3　FWM对光传输系统性能的影响　724.3.1　FWM和入纤功率之间的关系　734.3.2　FWM和光纤长度之间的关系　744.3.3　FWM和色散之间的关系　754.3.4　FWM和信道数之间的关系　764.3.5　FWM和信道间隔之间的关系　774.4　本章小结　78第5章　光通信系统中的受激散射效应　805.1　光传输系统中的SRS效应理论分析　805.1.1　SRS理论基础　805.1.2　SRS效应对光传输系统的影响　815.1.3　SRS效应对光传输系统的限制及减小影响的方法　855.2　光传输系统中SRS效应的软件仿真　855.2.1　喇曼效应的一般研究　855.2.2　色散导致脉冲对喇曼效应进而对系统的影响　865.2.3　不同信道间隔情况下喇曼效应研究　875.2.4　入纤功率对喇曼效应的影响　885.2.5　信道数及不同传输速率对喇曼效应的影响　885.3　SRS效应对光传输系统影响小结　895.4　光传输系统中的SBS效应理论分析　905.4.1　SBS效应的基本原理　905.4.2　SBS效应的影响因素　915.5　扰动对SBS效应的抑制作用　915.6　色散补偿对SBS效应的抑制作用　945.7　本章小结　95第6章　超长距离光传输系统的非线性设计　966.1　光传输系统性能评估方法　966.1.1　BER计算和Q值定义　966.1.2　Q值与OSNR　986.1.3　噪声与波形畸变的复杂系统　996.2　DWDM系统设计方法　1006.2.1　系统设计研究背景　1006.2.2　系统设计与工程设计　1016.2.3　关于ITU-T规范　1016.2.4　系统设计中使用的若干代价　1026.3　DWDM系统的代价来源　1036.3.1　光发射模块的代价　1036.3.2　光传输链路的代价　1056.3.3　光接收机的代价　1076.4　DWDM系统的仿真设计　1086.4.1　系统设计仿真研究方法　1086.4.2　单信道系统仿真设计　1096.4.3　多信道系统仿真设计　1106.5　本章小结　111第7章　超长距离光传输中使用的新技术　1127.1　高级调制解调技术　1127.2　电均衡和预畸变技术　1167.2.1　电均衡技术　1167.2.2　预畸变技术　1197.2.3　EDC技术的应用和比较　1207.2.4　光均衡器　1207.3　新型纠错编码技术　1227.3.1　信道编码技术　1227.3.2　香农理论　1237.3.3　Turbo码　1247.3.4　LDPC码　1277.4　光放大和功率均衡技术　1287.5　新型光纤技术　1297.6　色散管理与PMD补偿技术　1317.7　遥泵技术　1317.8　光孤子传输技术　1337.8.1　光孤子形成的机理　1347.8.2　光孤子传输技术　1347.8.3　光孤子通信的研究现状和展望　1377.9　全光再生技术　1387.10　OTDM　1397.10.1　OTDM研究现状　1397.10.2　OTDM技术实现水平　1397.10.3　OTDM的关键技术　1397.10.4　OTDM的发展　1407.11　本章小结　141第8章　超长距离光传输实用技术与系统　1428.1　超高速光传输技术与系统　1428.1.1　40Gbit/s及以上速率的系统发展　1428.1.2　40Gbit/s及以上速率的系统研究方向　1448.2　超大容量WDM技术与系统　1458.2.1　超大容量WDM技术系统的发展　1458.2.2　超大容量WDM技术的研究方向　1478.3　大于3000km的超长距离WDM实用技术与系统　1498.3.1　ULH系统的发展　1498.3.2　ULHWDM技术的研发方向　1518.4　本章小结　155缩略语　156参考文献　159

162页
256千字

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