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| 編輯推薦： |
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《光纤通信原理与应用（微课视频版）》《光纤通信原理与应用（微课视频版）》在讲述光纤导光原理和传输特性的基础上，全面系统地介绍了光纤通信器件、光端机与光模块、光纤通信系统和传输技术，内容丰富，知识体系完整。《光纤通信原理与应用（微课视频版）》在阐述光纤通信基础知识的同时，也十分注重光纤通信工程应用技术及发展趋势的介绍；同时本书配套有微课视频、教学课件、阅读材料、习题解答等资源，非常方便自学。
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| 內容簡介： |
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《光纤通信原理与应用（微课视频版）》系统讲述了光纤通信的基础理论和技术发展。本书介绍了光纤光缆、光纤通信无源器件、光纤通信有源器件、光端机与光模块、模拟/数字光纤通信系统、波分复用光纤传输系统、相干光通信技术、光传送网技术和光接入网技术。
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| 關於作者： |
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胡昌奎，武汉理工大学教授，校精品课程教学名师，国家一流本科课程主讲教师，校精品在线开放课程负责人，光电信息科学与工程专业教学指导分委员会协作委员，中国光学学会光学教育专业委员会委员。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1光纤通信的系统组成
1.2光纤通信的优点
1.3光纤通信技术的发展
1.4光纤通信的基础知识和概念
本章小结
思考题与习题
第2章光纤和光缆
2.1光纤的导光原理
2.1.1光纤导光原理的几何光学描述
2.1.2光纤导光原理的波动理论
2.2光纤的传输特性
2.2.1光纤的损耗
2.2.2光纤的色散
2.2.3光纤的非线性效应
2.3常用光纤介绍
2.3.1单模光纤
2.3.2多模光纤
2.3.3色散补偿光纤
2.4光纤光缆的设计与制造
2.4.1光纤的结构设计与制造工艺
2.4.2光缆的结构设计与制造
本章小结
思考题与习题
第3章光纤通信无源器件
3.1光纤连接器
3.1.1光纤连接器的基本构成
3.1.2常用光纤连接器介绍
3.2光耦合器
3.2.1光纤耦合器
3.2.2平面光波导耦合器
3.3可调谐光滤波器
3.3.1法布里珀罗可调谐滤波器
3.3.2马赫泽德可调谐滤波器
3.3.3声光、电光可调谐滤波器
3.3.4阵列波导光栅滤波器
3.4波分复用/解复用器
3.4.1介质薄膜滤波器型复用/解复用器
3.4.2MZ滤波器型复用/解复用器
3.4.3阵列波导光栅复用/解复用器
3.5光调制器
3.5.1铌酸锂波导电光调制器
3.5.2电致吸收调制器
3.6光隔离器与光环形器
3.6.1光隔离器
3.6.2光环形器
3.7光开关
3.7.1机械光开关
3.7.2固体波导光开关
本章小结
思考题与习题
第4章光纤通信有源器件
4.1半导体光电器件的物理基础
4.1.1自发辐射、受激辐射和受激吸收
4.1.2晶体的能带及费米能级
4.1.3PN结及其能带
4.2发光二极管
4.2.1LED的发光机理
4.2.2LED的器件结构
4.2.3LED的工作特性
4.3半导体激光器
4.3.1半导体激光器芯片结构
4.3.2LD的工作特性
4.4光电探测器
4.4.1PIN光电二极管
4.4.2雪崩光电二极管
4.4.3高饱和功率高速光电探测器
4.5光放大器
4.5.1半导体光放大器
4.5.2掺铒光纤放大器
4.5.3光纤拉曼放大器
4.6光波长转换器
4.6.1光电光再生型光波长转换器
4.6.2全光光波长转换器
本章小结
思考题与习题
第5章光端机与光模块
5.1光发射机
5.1.1光发射机的基本构成
5.1.2光纤通信对光发射机的要求
5.2光接收机
5.2.1数字光接收机的构成
5.2.2光接收机的信噪比
5.2.3光接收机的灵敏度
5.3光模块
5.3.1光模块的基本构成
5.3.2光模块的封装
5.3.3光模块的设计
本章小结
思考题与习题
第6章模拟/数字光纤通信系统
6.1模拟光纤通信系统
6.1.1模拟基带信号直接强度调制光纤传输系统
6.1.2副载波复用强度调制光纤传输系统
6.2数字光纤通信系统
6.2.1数字光纤通信系统的基本构成
6.2.2数字光纤通信系统的传输体制
6.2.3数字光纤通信系统的性能指标
6.3系统设计
6.3.1总体设计考虑
6.3.2损耗限制系统的设计——功率预算法
6.3.3色散受限系统的设计——带宽设计
6.3.4设计实例
本章小结
思考题与习题
第7章波分复用光纤传输系统
7.1波分复用技术
7.1.1波分复用原理
7.1.2波分复用技术分类
7.1.3传输容量
7.2WDM系统构成
7.2.1系统组成
7.2.2光接口
7.3WDM系统设备
7.3.1波分复用终端机
7.3.2光线路放大器
7.3.3光分插复用设备
7.4DWDM系统技术规范
7.4.1光接口应用代码
7.4.2工作波长要求
7.4.3光通道衰减
7.4.4光通道色散
7.4.5光监控信道
本章小结
思考题与习题
第8章相干光通信技术
8.1相干检测原理
8.1.1相干检测基本结构设置
8.1.2零差检测与外差检测
8.1.3相干检测技术的优点
8.2相干光通信的光调制技术
8.2.1ASK、FSK和PSK
8.2.2正交相移键控
8.2.3正交幅度调制
8.3数字相干光纤通信系统
8.3.1100Gb/s数字相干光纤通信系统
8.3.2超100Gb/s数字相干光纤传输系统
本章小结
思考题与习题
第9章光传送网技术
9.1OTN技术概述
9.1.1OTN的概念
9.1.2OTN技术特点
9.1.3OTN技术优势
9.2OTN的层次结构与接口信息结构
9.2.1OTN的层次结构
9.2.2OTN的接口信息结构与开销
9.3OTN复用与映射结构
9.3.1电层信号OTUk帧结构
9.3.2OTN复用与映射结构
9.4OTN的技术演进
9.4.1100Gb/s OTN技术
9.4.2下一代光传送网技术演进
本章小结
思考题与习题
第10章光接入网技术
10.1宽带接入方式
10.1.1数字用户线路
10.1.2光纤/同轴电缆混合网
10.1.3电力线宽带
10.1.4无线宽带接入
10.1.5光接入网
10.2无源光网络
10.2.1PON的基本构成
10.2.2PON的发展
10.3基于TDM的无源光网络
10.3.1TDMPON工作原理
10.3.2TDMPON分类
10.3.3TDMPON关键技术
10.4基于WDM的无源光网络
10.4.1WDMPON的工作原理
10.4.2WDMPON的关键技术
本章小结
思考题与习题
参考文献
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| 內容試閱：
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早在1966年，英国标准电信研究所的英籍华人高锟博士发表了关于通信传输新介质的论文，指出利用玻璃纤维进行信息传输的可能性和技术途径，预言只要在光纤制造过程中消除金属离子杂质，制造出20dB/km衰减的光纤，就可以将之用于通信中，从而为光纤通信奠定了基础。1970年，美国康宁玻璃公司(Corning Glass Co．)用化学气相沉积法制造出了第一根低损耗石英光纤。这一成就立即得到了世界各国的重视，掀起了光纤通信研究的热潮。自1976年美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个44．736Mb/s传输110km的光纤通信系统的现场试验以来，光纤通信技术从实验室走向产业界，并迅速壮大，进而发展成为信息时代的支柱产业之一。
目前，无论是电信骨干网还是用户接入网，无论是陆地通信网还是海底通信网，光纤传输无处不在，无时不用。特别是随着云计算、数据中心的蓬勃发展和5G移动网络的部署及应用，光纤通信系统在面临挑战的同时也蕴藏着巨大的发展机会，光纤通信技术将更为有效地为未来互联网、数据中心互联、物联网、5G移动网络及智慧家居和智慧城市提供强有力的技术支撑。如何借助理论教学和实验手段，使相关专业的学生系统掌握光纤通信的基本概念、基本原理、基本分析方法和光纤通信新技术，并且能够切实地在今后的通信领域担当己任，这就是编写本书的目的所在。本书以光纤传输理论为基础，以“光器件—光端机/光模块—光纤系统—光网络”为主线，全面、系统地介绍光纤通信的基础理论和新技术。本书既重视基本概念的阐述，又重视必要的理论分析，密切联系实际，既可作光电信息类专业本科生“光纤通信”课程的教材，也可供从事光通信工作的科技人员学习参考。
本书共10章。第1章为绪论，简要介绍光纤通信系统组成及特点、光纤通信技术的发展以及光纤通信中的一些基本概念； 第2章为光纤和光缆，主要讲述光纤的导光原理、光纤的传输特性、常用通信光纤、光纤光缆的设计与制造； 第3章为光纤通信无源器件，主要介绍光纤通信中常用无源光器件的构成、原理、特性及其应用，包括光纤连接器、光耦合器、可调谐光滤波器、波分复用/解复用器、光调制器、光隔离器与光环形器和光开关等； 第4章为光纤通信有源器件，主要介绍
发光二极管、半导体激光器、光电探测器、光放大器以及光波长转换器的结构、原理、特性及应用； 第5章为光端机与光模块，主要介绍光发射机和光接收机的构成及特性，光模块的构成、封装、设计及发展； 第6章为模拟/数字光纤通信系统，主要介绍模拟光纤传输系统、数字光纤传输系统以及系统设计； 第7章为波分复用光纤传输系统，主要介绍波分复用技术，波分复用的系统构成、系统设备和密集波分复用的系统技术规范； 第8章为相干光通信技术，在阐述相干检测和相干光调制技术的基础上，系统介绍了数字相干光纤通信系统； 第9章为光传送网技术，主要讲述光传送网技术、光传送网层次结构与接口信息结构、光传送网复用与映射结构、光传送网节点技术以及光传送网的技术演进； 第10章为光接入网技术，在介绍宽带接入方式的基础上，主要介绍无源光网络的基本概念、基于TDM的无源光网络和基于WDM的无源光网络。
本书第6章由易迎彦执笔，其余章节由胡昌奎执笔，吴薇和华中科技大学的刘冬生参与了部分章节的审定和修改工作，全书由胡昌奎统稿。另外，本书经过武汉理工大学光电信息科学与工程专业师生的试用和修改，这里对相关老师和同学的帮助表示感谢。感谢“武汉理工大学本科教材建设专项基金项目”的资助。
在编写过程中，本书参考了大量的国内外优秀教材、科技文献和网络文档，根据本书体系的需要选编了其中的一些典型内容，在此特对这些文献的作者表示感谢。由于编者水平有限，书中难免存在一些疏漏，希望广大读者批评指正。
编者
2022年7月
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