現(xiàn)代光纖通信技術及應用

基礎篇
第1章　概述 3
1．1　光纖通信的概念 3
1．1．1 什么是光纖通信 3
1．1．2　光纖通信系統(tǒng)的組成 4
1．2 光纖通信的發(fā)展歷史 4
1．2．1 光纖通信的里程碑 4
1．2．2 爆炸性發(fā)展 5
1．3　現(xiàn)代光纖通信技術 5
1．3．1　光纖通信技術的特點 5
1．3．2　光纖通信新技術 6
復習與思考 9
第2章　光纖與光纜 10
2．1　光纖的結構與制備工藝 10
2．1．1　光纖的結構 10
2．1．2　光纖的制備工藝 11
2．2　光纖的分類及傳輸原理 13
2．2．1 光纖的分類 13
2．2．2　光線理論和波動理論 15
2．2．3　帶寬和色散 20
2．2．4　光纖的損耗 21
2．2．5　光纖中的非線性效應 23
2．3 常用于光纖通信系統(tǒng)的幾種光纖 24
2．3．1 G．652標準單模光纖 24
2．3．2 G．653色散位移光纖 24
2．3．3 G．654衰減最小光纖 24
2．3．4　G．655非零色散光纖 24
2．3．5　G．656寬帶全波光纖 25
2．3．6 G．657接入網(wǎng)光纖 25
2．3．7 色散補償光纖 25
2．4　光纜 26
2．4．1　光纜的結構 26
2．4．2　光纜的分類 26
2．4．3　光纜型號和命名 26
復習與思考 27
第3章　光發(fā)送機和光接收機 29
3．1 激光產生的物理基礎 29
3．1．1 激光產生的原理 29
3．1．2　激光器的工作原理 32
3．2 半導體激光器和發(fā)光二極管 33
3．2．1 半導體激光器的發(fā)光機理 33
3．2．2 半導體激光器的工作特性 34
3．2．3 半導體發(fā)光二極管的發(fā)光機理 36
3．2．4 半導體發(fā)光二極管的工作特性 36
3．3 幾種特殊結構的半導體激光器 38
3．3．1 分布反饋激光器 38
3．3．2 分布式布拉格反射激光器 39
3．3．3 垂直腔面發(fā)射激光器 39
3．3．4 光纖激光器 41
3．4 光調制 41
3．4．1　直接調制 42
3．4．2　間接調制 42
3．5 光發(fā)送機 42
3．5．1 光發(fā)送機的結構 42
3．5．2 光發(fā)送機的主要技術指標 43
3．6 光檢測器 43
3．6．1 光纖通信對光檢測器的要求 43
3．6．2 PIN光電二極管的工作機理 44
3．6．3 PIN光電二極管的特性 45
3．6．4 雪崩光電二極管的工作機理 46
3．6．5 雪崩光電二極管的特性 47
3．7　光接收機 48
3．7．1　光接收機的結構 49
3．7．2　前置放大器 49
3．7．3　光接收機的主要性能指標 50
復習與思考 51
第4章　光放大器與光纖激光器 52
4．1　光放大器 52
4．1．1　增益和增益帶寬 53
4．1．2　增益飽和 53
4．1．3　噪聲指數(shù) 53
4．2　摻鉺光纖放大器 54
4．2．1　摻鉺光纖放大器的構成 54
4．2．2　摻鉺光纖放大器的工作原理及特性 54
4．2．3 摻鉺光纖放大器的設計 59
4．2．4 摻鉺光纖放大器的測試 62
4．2．5　摻鉺光纖放大器的應用 65
4．3　光纖拉曼放大器 65
4．3．1　光纖拉曼放大器的工作原理 66
4．3．2　光纖拉曼放大器的結構和特點 66
4．3．3　光纖拉曼放大器的應用 67
4．4　光纖激光器 68
4．4．1　光纖激光器的工作原理及分類 68
4．4．2　光纖激光器的應用 70
復習與思考 71
第5章　光纖通信中的光無源器件 73
5．1　光纖連接器 73
5．1．1　光纖連接器的組成 74
5．1．2　光纖連接器的性能 74
5．1．3 常用的光纖連接器 75
5．2 光耦合器 76
5．2．1 光耦合器的類型 76
5．2．2 光耦合器的結構 77
5．2．3 光耦合器的特性參數(shù) 78
5．3　光調制器 80
5．3．1　電光效應 80
5．3．2　MZ干涉型光調制器 81
5．4 光開關 82
5．4．1　光開關的分類 82
5．4．2　光開關的特性參數(shù) 83
5．5 光纖光柵 84
5．5．1 光纖光柵的分類 85
5．5．2 光纖布拉格光柵 85
5．6 光衰減器 86
5．6．1 光衰減器的分類與工作原理 86
5．6．2　光衰減器的特性參數(shù) 87
5．7 光隔離器 88
5．7．1　偏振相關型光隔離器 88
5．7．2　偏振無關型光隔離器 89
5．8　光環(huán)行器 89
5．8．1　光環(huán)行器的結構 90
5．8．2　光環(huán)行器的特性參數(shù) 90
5．9　波分復用器 90
5．9．1　波分復用器的工作原理 90
5．9．2　常用的波分復用器 91
5．10　光器件測試 93
5．10．1　插入損耗的測量 93
5．10．2　回波損耗的測量 94
5．10．3　隔離度的測量 94
5．10．4 方向性的測量 95
5．10．5　偏振相關損耗的測量 95
復習與思考 96
應用篇
第6章　光纜線路 99
6．1　光纜線路施工準備 99
6．1．1　路由復測 99
6．1．2　光纜檢驗、配盤與搬運 100
6．2　光纜敷設 101
6．2．1　直埋光纜的敷設 101
6．2．2　管道光纜的敷設 102
6．2．3 架空光纜的敷設 102
6．2．4　水底光纜的敷設 104
6．2．5　局內光纜的敷設 105
6．2．6　長途管道氣送光纜的敷設 106
6．2．7　架空復合地線光纜的敷設 106
6．3　光纜接續(xù)與成端 107
6．3．1　光纖接續(xù)損耗 107
6．3．2　光纖熔接機 108
6．3．3　光纜接續(xù)工藝 109
6．3．4　多芯帶狀光纖熔接 109
6．3．5　光纜成端 110
6．4　光纜線路工程檢測 111
6．4．1　光纜單盤檢測 111
6．4．2　光纜接續(xù)現(xiàn)場監(jiān)測 112
6．4．3　再生段全程竣工測試 112
6．5　光纜線路維護與應急搶修 113
6．5．1　光纜線路維護的基本原則 113
6．5．2　維護管理組織 113
6．5．3　光纜線路常規(guī)維護 114
6．5．4　光纜線路障礙及處理 116
6．5．5　光纜線路應急搶修 116
6．5．6　線路障礙應急搶修程序 117
復習與思考 118
第7章　光傳輸設備的操作與維護 119
7．1　SDH光傳輸設備的系統(tǒng)結構 119
7．2　SDH硬件系統(tǒng) 120
7．2．1　系統(tǒng)功能框圖 120
7．2．2　硬件單板聯(lián)系 121
7．2．3　硬件單板排列 122
7．3　SDH網(wǎng)管系統(tǒng) 122
7．3．1　網(wǎng)管軟件層次結構 122
7．3．2　網(wǎng)管的組網(wǎng)方式 123
7．3．3　網(wǎng)管的運行環(huán)境 124
7．4　SDH網(wǎng)管系統(tǒng)的功能 124
7．4．1　系統(tǒng)管理 125
7．4．2　配置管理 125
7．4．3　告警管理 126
7．4．4 性能管理 127
7．4．5　安全管理 128
7．4．6　維護管理 129
7．5　SDH設備的安裝、調試流程 130
7．5．1　安裝準備 131
7．5．2　硬件安裝 131
7．5．3　軟件安裝 132
7．5．4　單點調試 132
7．5．5　系統(tǒng)聯(lián)調 132
7．6　SDH系統(tǒng)調測 133
7．6．1 系統(tǒng)調測流程 133
7．6．2 配置并連接網(wǎng)元 134
7．6．3 光接口測試 134
7．6．4　電接口測試 136
7．6．5　抖動測試 137
7．6．6　時鐘性能測試 138
7．6．7　設備自環(huán)測試 138
7．6．8 連通光路 138
7．6．9 公務電話和業(yè)務檢查 139
7．6．10　保護功能和同步檢查 139
7．6．11　性能及網(wǎng)管功能檢查 139
復習與思考 139
第8章 光纖通信系統(tǒng)的設計 140
8．1　設計原則 140
8．1．1 工程設計與系統(tǒng)設計 140
8．1．2 系統(tǒng)設計的內容 141
8．1．3 系統(tǒng)設計的方法 141
8．2 數(shù)字傳輸系統(tǒng)的設計 144
8．2．1 系統(tǒng)技術考慮 144
8．2．2 光通道功率代價和損耗、色散預算 144
8．3　光纖系統(tǒng)實例 146
復習與思考 148
第9章　光纖通信常用儀表及應用 149
9．1　光時域反射儀 149
9．1．1　光時域反射儀的工作原理 149
9．1．2　光時域反射儀的使用方法 151
9．2　光功率計 152
9．2．1　光功率計簡介 152
9．2．2　光功率計的使用 153
9．3　誤碼測試儀及系統(tǒng)誤碼性能測試 154
9．3．1　誤碼測試儀簡介 154
9．3．2　誤碼性能 154
9．3．3　SDH設備的誤碼測試 156
9．3．4　系統(tǒng)誤碼性能測試 158
9．3．5　光端機接收靈敏度性能測試 160
9．4　數(shù)字傳輸分析儀 161
9．4．1　SDH/PDH數(shù)字傳輸分析儀簡介 161
9．4．2　SDH/PDH數(shù)字傳輸分析儀的抖動測試 163
復習與思考 164
附錄A　光纖通信工程常用圖形符號 165
附錄B　光功率單位換算表 171
附錄C 光纖標準對照與光纖工作波段 172
附錄D 架空復合地線光纜安裝金具 173
附錄E　光纜線路施工和維護常用儀器與工具 176
光纖通信技術常用英文縮寫 179
主要參考文獻 186