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第一章 概论1

第二章 光纤与导光原理5

2.1 光纤的结构和分类5

2.1.1 光纤的结构5

2.1.2 光纤的分类5

2.2 光纤中的射线光学理论6

2.2.1 阶跃型光纤中的射线光学分析6

2.2.2 渐变型光纤中的射线光学分析8

2.3 光纤的波动理论9

2.3.1 麦克斯韦方程及波动方程9

2.3.2 阶跃光纤的矢量解法10

2.3.3 近似解-LP模15

2.4.3 散射损耗19

2.4.2 吸收损耗19

2.4.1 光纤的损耗系数19

2.4 光纤的损耗19

2.5 光纤的色散和脉冲展宽21

2.5.1 群时延和时延差21

2.5.2 材料色散和波导色散21

2.5.3 多模光纤的模式色散25

2.5.4 光纤的传输带宽26

第三章 光缆的制造及无源光器件29

3.1 光纤的制造方法29

3.1.1 管内化学汽相沉积法29

3.1.2 管外化学汽相沉积法31

3.2 光缆结构及分类32

3.3 无源光器件35

3.3.1 光纤的连接与光纤连接器35

3.3.2 光纤分路器及耦合器37

3.3.3 光合波器、光分波器39

3.3.4 光隔离器40

3.3.5 光开关41

3.3.6 光可变衰减器42

第四章 光源和光检测器44

4.1 发光器件的原理与特性44

4.1.1 发光机理44

4.1.2 发光二极管(LED)46

4.1.3 发光二极管的主要特性47

4.1.4 半导体激光器(LD)48

4.1.5 单纵模半导体激光器51

4.2 光电检测器件54

4.2.1 PIN光电二极管(PIN-PD)的工作原理54

4.2.2 雪崩光电二极管(APD)的工作原理55

4.2.3 工作特性和参数55

5.1.1 掺杂光纤56

第五章 光纤激光器56

5.1 掺杂光纤56

5.1.2 石英掺杂稀土离子的光谱特性59

5.2 光纤激光器的谐振腔63

5.2.1 Fabry-Perot腔63

5.2.2 基于定向耦合器的光纤激光器65

5.2.3 可调谐的光纤激光器69

5.2.4 窄谱输出的光纤激光器72

5.3.1 掺铒光纤激光器72

5.3 掺稀土元素的光纤激光器74

5.3.2 掺钕光纤激光器76

5.4 超荧光光纤激光器79

第六章 光纤放大器80

6.1 光纤放大器的基本性能80

6.1.1 增益和带宽80

6.1.2 增益饱和81

6.1.3 放大器的噪声82

6.1.4 光纤放大器的三种可能的应用83

6.1.5 放大器的级联84

6.2 掺铒光纤放大器(EDFA)84

6.2.1 掺铒光纤放大器的结构84

6.2.2 光泵浦下掺铒光纤中的速率方程与光波的传输方程85

6.2.3 参数Wp，W，σA和σp86

6.2.4 近似解88

6.2.5 光纤放大器的增益特性测量90

6.2.6 增差饱和91

6.2.7 噪声92

6.2.8 EDFA的带宽93

6.2.9 增益平坦掺铒光纤放大器93

6.2.10 EDFA的应用94

7.1 线路编码95

第七章 线路编码与多媒体应用95

7.1.1 加扰二进码96

7.1.2 1B2B码96

7.1.3 二元分组码(mBnB码)96

7.1.4 插入比特码100

7.2 光纤通信系统中的多媒体处理技术103

7.2.1 多媒体数据的特点104

7.2.2 多媒体对通信网络的要求104

7.2.3 视频信号的编码和压缩107

7.2.4 小结117

第八章 光发射机与光接收机119

8.1 光发射机119

8.1.1 光波的调制120

8.1.2 LED的驱动电路121

8.1.3 LD的驱动电路124

8.1.4 光源的外调制技术130

8.2.1 概述132

8.2 光接收机132

8.2.2 线性通道133

8.2.3 光接收机的技术指标136

8.2.4 模拟接收机的信噪比与灵敏度137

8.2.5 数字光接收机的误码率及灵敏度140

8.2.6 数字光接收机的设计考虑144

第九章 光纤网络通信技术147

9.1 信息高速公路的一般概念147

9.2 同步数字系列(SDH)149

9.2.1 数字复接系列149

9.2.2 同步数字序列(SDH)151

9.3 异步传输模式(ATM)154

9.4 传输媒体156

9.6 网络及网络技术157

9.5 X.25技术157

9.7 光纤有线电视系统的设计举例161

第十章 光纤通信系统中的测量166

10.1 光纤特性的测量166

10.1.1 光纤传输特性的测量166

10.1.2 光纤基本参数的测定170

10.2 光纤数字传输系统传输特性的测量176

10.2.1 光端机光口指标的测量176

10.2.2 光纤传输系统传输特性的测量177

10.3 光纤测量中的常用仪器178

10.3.1 光时域反射计179

10.3.2 光纤熔接机180

10.3.3 光功率计181

10.3.4 数字传输分析仪182

参考文献186