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强世锦 等 著

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• 光纤通信
• 光纤技术
• 通信工程
• 信息技术
• 网络工程
• 光电子技术
• 物理学
• 电子工程
• 信号处理
• 通信原理

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302245186

版次：1

商品编码：10498916

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-02-01

用纸：胶版纸

页数：253

正文语种：中文

内容简介

　　《光纤通信技术》重点介绍光纤通信的基本原理，是一本基础性教材。全书共分9章，前4章为基础篇，介绍光和光电子的基础知识、理想的传输介质——光纤、各种常用的无源器件和有源器件的基本原理；后5章为系统、网络及应用篇，介绍典型的光纤通信系统的构成、特点和应用。参考学时为70学时。
　　《光纤通信技术》注重基础理论与概念、技术应用与操作，以及指标要求的介绍，内容上避繁求明，深入浅出，通俗易懂。通过对核心技术的深入阐述，使读者能迅速了解光纤通信的技术主体。《光纤通信技术》在每章前、后分别设有内容提要、小结和习题与思考题。书后的附录中列出了光通信专业缩略语。
　　《光纤通信技术》可作为高职高专通信、光电子、电子、信息工程专业的教材，也可供应用型本科、电大、函大及自考等相关专业的学生选用，还可作为相关专业技术人员的参考书。

目录

第1章 绪论
1.1 光纤通信的发展概况
1.2 光纤通信的特点
1.3 光纤通信系统及相关技术产品
1.3.1 光纤通信系统的组成
1.3.2 光纤通信技术涉及的产品
1.4 光的基础知识
1.4.1 光的本质
1.4.2 原子、电子及其他
1.4.3 光的反射与折射
1.4.4 波的干涉
1.4.5 波的衍射和散射
小结
小结
第2章 光纤
2.1 光纤与光缆
2.1.1 光纤的结构
2.1.2 光纤的主要成分
2.1.3 光纤的分类
2.1.4 光缆的结构
2.2 光纤的导光原理与传播特性
2.2.1 光纤的导光原理
2.2.2 光的偏振
2.2.3 光的色散
2.3 多模光纤和单模光纤
2.3.1 模的概念
2.3.2 多模光纤中的模式数目
2.3.3 单模光纤的截止波长
2.3.4 偏振模
2.3.5 模场直径
2.4 光纤的传输特性
2.4.1 光纤的损耗特性
2.4.2 光纤的色散特性
2.4.3 光纤的带宽和冲激响应
2.4.4 光纤的非线性效应
2.5 光纤的选用
小结
小结
第3章 光纤通信中的无源器件
3.1 光纤的连接与耦合
3.1.1 光纤连接器
3.1.2 接头
3.1.3 光纤耦合器
3.2 光损耗器
3.3 光纤光栅
3.4 光滤波器
3.4.1 法布里一珀罗滤波器
3.4.2 马赫一曾德尔滤波器
3.5 WDM合波器/分波器
3.5.1 多层介质薄膜
3.5.2 熔拉双锥型
3.5.3 光纤光栅型
3.6 光隔离器和光环形器
3.7 光开关
小结
小结
第4章 光纤通信中的有源器件
4.1 半导体的发光机理
4.1.1 晶体能级、能带及其他
4.1.2 光与物质的相互作用
4.1.3 粒子数的反转分布
4.2 半导体光源
4.2.1 发光二极管
4.2.2 激光二极管
4.2.3 DFB和DBR半导体激光器
4.2.4 半导体光源的一般性能和应用
4.3 光源的调制
4.3.1 光源的内调制
4.3.2 光源的外调制
4.4 半导体光检测
4.4.1 光电效应和光检测原理
4.4.2 PIN光电二极管
4.4.3 雪崩光电二极管（ADP）
4.4.4 光检测器的比较
4.5 光放大器
4.5.1 EDFA的工作原理
4.5.2 掺铒光纤放大器的特性
4.5.3 掺铒光纤放大器的优点和应用
4.6 波分复用技术
4.6.1 波分复用的概念
4.6.2 WDM系统的基本形式
4.6.3 光波分复用器的性能参数
4.6.4 WDM系统的基本结构
小结
小结
第5章 光纤通信系统
5.1 光发射机
5.1.1 要求
5.1.2 光发送机的基本组成
5.2 光接收机
5.2.1 光接收机的基本组成
5.2.2 光接收机的主要指标
5.3 光中继器
5.3.1 光-电-光中继器
5.3.2 全光中继器
5.4 线路编码
5.4.1 加扰二进制码
5.4.2 mBnB码
5.4.3 插入比特码
小结
小结
第6章 SDH复用原理
6.1 SDH的产生和特点
6.1.1 SDH的技术特点
6.1.2 SDH存在的问题
6.2 SDH信号的帧结构和复用步骤
6.2.1 SDH信号——STM-N的帧结构
6.2.2 SDH的复用结构和步骤
6.2.3 映射、定位和复用的概念
6.3 开销和指针
6.3.1 开销
6.3.2 指针
小结
小结
第7章 SDH传送网
7.1 SDH网元设备
7.1.1 SDH设备的逻辑功能块
7.1.2 SDH网络的常见网元
7.2 SDH网络结构和网络保护机理
7.2.1 基本的网络拓扑结构
7.2.2 链网和自愈环
7.2.3 SDH网络的整体层次结构
7.3 标准化的物理接口
7.3.1 SDH的电接口
7.3.2 光接口分类
7.4 定时与同步
7.4.1 同步方式
7.4.2 主从同步网中从时钟的工作模式
7.4.3 SDH的引入对网同步的要求
7.4.4 SDH网的同步方式
7.4.5 S1字节和SDH网络时钟保护倒换原理
7.5 传输性能
7.5.1 误码性能
7.5.2 抖动性能
7.5.3 漂移性能
小结
小结
第8章 光传输系统的操作与维护
8.1 SDH光传输设备系统结构
8.2 SDH的硬件系统
8.2.1 系统功能框图
8.2.2 硬件单板联系
8.2.3 单板结构排列图
8.3 SDH的网管系统
8.3.1 网管软件层次结构
8.3.2 网管的组网方式
8.3.3 网管的运行环境
8.4 SDH网管系统的功能
8.4.1 系统管理
8.4.2 配置管理
8.4.3 告警管理
8.4.4 性能管理
8.4.5 安全管理
8.4.6 维护管理
8.5 SDH设备的安装、调试流程
8.5.1 安装准备
8.5.2 硬件安装
8.5.3 软件安装
8.5.4 单点调试流程
8.5.5 系统联调
8.6 SDH设备调测
8.6.1 系统调测流程
8.6.2 配置并连接网元
8.6.3 光口测试
8.6.4 电接口测试
8.6.5 抖动测试
8.6.6 时钟性能测试
8.6.7 设备自环测试
8.6.8 连通光路
8.6.9 公务电话和业务检查
8.6.10 保护功能和同步检查
8.6.11 性能及网管功能检查
小结
小结
第9章 光纤通信常用仪表及应用
9.1 光时域反射仪（OTDR）
9.1.1 OTDR的工作原理
9.1.2 OTDR的使用方法
9.2 光功率计的使用
9.2.1 光功率计简介
9.2.2 光功率计的使用
9.3 误码测试仪及系统误码性能测试
9.3.1 误码测试仪简介
9.3.2 系统误码性能测试
9.3.3 光端机灵敏度性能测试
9.4 数字传输分析仪及应用
9.4.1 SDH/PDH传输分析仪简介
9.4.2 SDH/PDH传输分析仪的抖动测试
9.4.3 SDH/PDH传输分析仪的其他运用
小结
小结
附录 专用词汇及缩略语
参考文献

《量子纠缠中的信息传输奥秘》 一、 序言 人类对信息传递的探索从未停止。从最初的烽火狼烟，到电报、电话、电视，再到如今的互联网，我们不断寻求更快速、更广阔、更安全的通信方式。然而，随着信息量的爆炸式增长以及日益严峻的网络安全挑战，传统的通信技术正面临着前所未有的瓶颈。在这样的背景下，一种基于微观世界奇妙规律——量子纠缠——的信息传输方式，正悄然兴起，预示着一场通信革命的到来。 本书《量子纠缠中的信息传输奥秘》旨在深入浅出地揭示量子纠缠在信息传输领域的独特魅力与巨大潜力。我们将带领读者穿越宏观世界的日常感知，进入微观粒子的神秘领域，探索纠缠态的本质，理解它如何打破经典物理的束缚，为信息传递开辟全新的维度。本书不涉及光纤通信的具体实现技术、硬件设备、传输协议等内容，而是纯粹聚焦于量子纠缠作为一种物理现象，如何成为未来信息传输的基石。 二、 量子纠缠：超越时空的奇妙联系 在量子力学的世界里，粒子之间存在着一种超越经典理解的关联，这就是量子纠缠。想象一下，两个处于纠缠态的粒子，无论它们相距多远，当你测量其中一个粒子的某种性质（例如自旋）时，另一个粒子的相应性质会瞬间确定，这种关联的发生似乎不受空间距离的限制。这种“幽灵般的超距作用”（爱因斯坦语）是量子纠缠最令人着迷的特征之一。 本书将从以下几个方面深入阐述量子纠缠： 量子态与叠加态： 在深入纠缠之前，我们需要理解量子世界的基本构成。我们将介绍量子比特（qubit）的概念，以及与经典比特（bit）的根本区别。经典比特只能处于0或1两种状态之一，而量子比特则可以处于0和1的叠加态，这意味着它同时具备0和1的可能性，直到被测量时才会坍缩到其中一种确定状态。这种叠加性是量子计算和量子通信的基础。 纠缠的产生机制： 量子纠缠并非凭空产生，它通常是在粒子相互作用的过程中形成的。本书将介绍几种主要的纠缠粒子产生方式，例如通过特定的量子光学实验（如参量下转换）产生纠缠光子对，或者通过超导电路、离子阱等来实现原子或离子的纠缠。我们会详细解释这些过程背后的物理原理，让读者理解纠缠态是如何“编织”而成的。 贝尔不等式的检验与非定域性： 量子纠缠的非定域性是其区别于经典关联的关键。我们将介绍贝尔不等式及其在实验中的验证。通过这些实验，人们已经确凿地证明了量子纠缠的非定域性，排除了“隐变量”理论的可能性，从而证实了量子力学的完备性。这一部分将深入探讨纠缠态如何挑战我们对现实世界的直观理解。 纠缠态的描述与度量： 如何量化纠缠的强度？本书将介绍描述和度量纠缠的数学工具，例如纯态下的密度矩阵、熵（如冯·诺依曼熵）以及纠缠度等概念。理解这些度量方法，有助于我们更精确地把握纠缠态的性质，并评估其在信息传输中的有效性。 三、 量子纠缠在信息传输中的应用前景 量子纠缠的独特性质，使其在信息传输领域展现出前所未有的应用潜力，尤其是在安全性、效率和全新的通信模式方面。 量子密钥分发（QKD）： 这是目前最成熟、应用前景最广阔的量子信息技术之一。本书将详细阐述基于量子纠缠的QKD协议，例如E91协议。在E91协议中，通过分发纠缠粒子对，双方可以生成共享的随机密钥。由于量子测量的不可克隆性和纠缠的非定域性，任何试图窃听的行为都会不可避免地干扰量子态，从而被通信双方及时发现。我们将详细解释这一过程的安全性原理，以及它如何提供“一次一密”的理论安全保障，这是传统加密技术无法比拟的。 量子隐形传态（Quantum Teleportation）： 量子隐形传态并非真正意义上的“物质传输”，而是将一个粒子的未知量子态，借助纠缠粒子和经典通信信道，精确地“复制”到另一个遥远的粒子上。本书将深入剖析量子隐形传态的原理，包括贝尔态测量、经典信息的发送以及目标粒子量子态的重建等关键步骤。我们将解释为何这一过程能够完美地传输量子信息，以及它在构建量子网络中的核心作用。 量子网络与量子互联网： 随着技术的不断发展，将多个量子设备连接起来形成量子网络，乃至未来的量子互联网，已不再是遥不可及的梦想。本书将探讨量子纠缠在构建量子网络中的关键作用，例如如何利用纠缠作为“资源”来连接不同的量子处理器，实现分布式量子计算，或者构建覆盖全球的量子通信基础设施。我们将讨论纠缠分发、纠缠交换等在构建大规模量子网络中的技术挑战与解决方案。 其他潜在应用： 除了上述核心应用，量子纠缠还在探索其他创新的信息传输方式。例如，基于纠缠的量子雷达，可以实现更灵敏、更隐蔽的目标探测；基于纠缠的量子传感器，可以实现超高精度的测量。本书将简要介绍这些新兴的研究方向，展现量子纠缠在信息科学领域的广阔未来。 四、 量子纠缠信息传输的挑战与展望 尽管量子纠缠在信息传输领域展现出巨大的潜力，但要实现广泛的应用，仍面临诸多挑战。 纠缠的制备与维持： 高质量、高效率地制备大规模纠缠态是一个关键的技术难题。同时，纠缠态对环境干扰非常敏感，容易发生退相干，如何有效地维持纠缠态的相干性，是实现远距离、长时间量子通信的重要挑战。 纠缠分发与纠缠交换： 在构建量子网络时，需要将纠缠分发到远距离的用户，或者在不直接发送纠缠粒子的情况下，在两个节点之间建立纠缠。纠缠交换技术为此提供了解决方案，但其效率和保真度仍需提高。 集成化与小型化： 将复杂的量子光学实验装置小型化、集成化，使其能够像传统电子设备一样易于部署和使用，是实现量子通信大众化的必由之路。 通信协议与网络架构： 随着量子网络的规模增大，需要设计更高效、更鲁棒的量子通信协议和网络架构，以支持复杂的量子信息任务。 尽管存在挑战，但全球范围内的量子科学研究正以前所未有的速度发展。量子比特的操控精度不断提高，纠缠态的制备效率和保真度持续提升，量子网络的实验进展也日新月异。我们有理由相信，在不久的将来，基于量子纠缠的通信技术将深刻地改变我们获取、处理和交换信息的方式，为人类社会带来更加安全、高效和智能的数字未来。 五、 结语 《量子纠缠中的信息传输奥秘》并非一本涉及具体工程细节的教科书，而是一次对微观世界奇妙现象及其对未来信息革命影响的深刻探索。我们希望通过本书，能够点燃读者对量子世界的兴趣，理解量子纠缠的颠覆性意义，并对未来信息技术的发展方向有一个更清晰的认知。本书的目标是让读者在了解量子纠缠的物理本质及其在信息传输中的核心作用的同时，认识到其与传统光纤通信技术的根本区别——后者专注于物理介质上传输电信号或光信号的工程实现，而本书则聚焦于利用量子现象本身，构建全新的信息编码、传输与安全机制。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤通信技术》给我的感觉就像是打开了一个精密机械表的内部构造图。在此之前，我对光纤通信的认知仅限于“光纤上网快”，但这本书让我看到了这背后的千丝万缕。它不仅仅是简单地介绍“是什么”，更是深入地探讨了“为什么”和“怎么做”。我特别喜欢书中对光在光纤中传播的物理过程的细致描述，比如全反射的原理，以及它是如何保证光信号不流失的。书中的光学原理部分的讲解，虽然涉及一些物理知识，但作者的表述方式非常清晰，并辅以精美的插图，让这些复杂的物理现象变得直观易懂。我发现，书中对光纤的制造工艺也进行了介绍，从原材料的提纯到光纤的拉丝，这些过程的复杂性和精密度让我感到惊叹。此外，关于光纤的损耗机理，比如吸收损耗、散射损耗等，书中都做了详细的分析，并且提出了相应的解决办法，这让我明白了为什么光信号在长距离传输时会逐渐衰减。对于那些关心技术细节的读者来说，书中关于光纤通信网络拓扑结构、中继传输以及光纤接入技术的部分，提供了非常宝贵的信息。读完这本书，我对光纤通信的各个环节都有了更深入的理解，也更加体会到技术革新给我们的生活带来的巨大改变。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了新世界的大门！作为一名对前沿科技一直充满好奇但又不太懂行的普通读者，我一直觉得光纤通信这种东西离我太遥远，以为是只有工程师和科研人员才会涉足的领域。然而，当我翻开《光纤通信技术》这本书的时候，我的认知被彻底颠覆了。它并没有上来就抛出一堆专业术语和复杂的公式，而是从最基础的概念讲起，比如光为什么能在光纤中传输，它又是如何被调制和解调的。我特别喜欢书中那些形象的比喻，比如把光纤比作一条“信息高速公路”，把光信号的传输比作信息在管道里快速奔跑。这种易于理解的方式，让我这个“门外汉”也能逐渐跟上作者的思路。书中还详细介绍了光纤通信的几个关键组成部分，比如光源、调制器、光纤本身以及接收端的光电探测器，并且解释了它们各自的作用和工作原理。让我感到惊喜的是，书中对光纤材料的选取、光纤的结构设计以及不同类型光纤（如单模光纤和多模光纤）的优缺点也进行了细致的阐述，这让我明白了为什么不同的场景需要使用不同的光纤。整本书的逻辑非常清晰，内容循序渐进，即使是一些我之前闻所未闻的概念，也能在作者的耐心讲解下慢慢理解。读完这本书，我感觉自己对整个光纤通信的体系有了一个宏观的认识，不再是之前那种模糊的印象，而是能勾勒出一个清晰的轮廓。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种需要经常查阅技术资料的工程师来说，《光纤通信技术》这本书的价值不言而喻。它提供了一个非常系统和全面的知识框架，从光纤通信的基本原理，到各种关键器件的性能参数，再到系统设计和实际应用中的注意事项，几乎涵盖了所有重要的方面。我特别欣赏书中对不同类型光源（如激光器和LED）的详细介绍，以及它们在不同通信系统中的适用性分析。还有关于光纤连接器和耦合器的技术细节，这些对于实际工程操作来说至关重要。书中对光信号的调制方式，如强度调制、相位调制等，也进行了详细的阐述，并且对比了它们的优缺点。我发现书中对于光信号的检测和解调技术也解释得非常到位，比如PIN光电二极管和雪崩光电二极管的原理和选择。最让我惊喜的是，书中还提到了光纤通信系统中的一些高级主题，例如波分复用（WDM）技术，以及它如何实现多路信号在同一根光纤上的传输。这对于理解现代高速光通信网络至关重要。虽然这是一本技术性较强的书籍，但它的结构组织得非常合理，逻辑严谨，使得读者能够有条不紊地进行学习和查阅。我个人认为，这本书无论是作为初学者的入门读物，还是作为专业人士的参考手册，都具有很高的实用价值。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一开始拿到这本《光纤通信技术》时，心里是有点打鼓的。毕竟，这个话题听起来就充满了技术含量，我担心自己会看不懂，或者看得云里雾里。但出乎意料的是，这本书的“亲民度”相当高。作者在讲解一些核心概念时，并没有回避技术细节，但同时又非常注重用通俗易懂的语言来解释，并且穿插了大量实际应用的案例。我印象特别深刻的是，书中对光纤通信在互联网、电视传输、甚至未来5G网络中的作用进行了深入的剖析，这让我意识到，我们每天享受到的高速网络和清晰的视频信号，背后竟然是如此精妙的技术支撑。书中的图文并茂也是一大亮点，那些详细的示意图和流程图，将原本抽象的技术原理具象化，极大地帮助我理解了信号的产生、传输和接收过程。尤其是关于光信号的衰减、色散等问题，书中不仅解释了这些问题的成因，还介绍了各种抑制这些问题的方法，比如使用中继器、放大器，以及设计更优化的光纤结构。这些内容让我对光纤通信的稳定性和可靠性有了更深的认识。虽然书中也涉及到一些公式和理论推导，但作者处理得非常巧妙，并没有让它们成为阅读的障碍，反而起到了加深理解的作用。总的来说，这本书不仅是知识的传递，更是一种对科技魅力的展现，让我对光纤通信这一领域产生了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我原本以为《光纤通信技术》会是一本枯燥乏味的教科书，没想到它却充满了探索的乐趣。这本书的叙事方式非常吸引人，它不仅仅是列举事实和理论，更像是带领读者进行一场科技之旅。我尤其喜欢书中对光纤通信发展历史的介绍，从早期粗糙的实验到如今成熟的商业应用，这个过程充满了智慧和挑战。书中对不同通信标准和协议的解读，也让我对整个行业的发展脉络有了更清晰的认识。例如，书中对SDH（同步数字体系）和OTN（光传送网）等技术的讲解，让我理解了它们是如何一步步优化和提升了光纤通信网络的效率和可靠性。还有，书中对光纤通信在不同应用场景下的部署和优化策略的分析，比如在海底通信、卫星通信等领域，都让我看到了这项技术的无限可能。虽然书中涉及到一些工程方面的知识，但作者的叙述风格非常活跃，时常穿插一些生动有趣的故事和案例，让原本可能显得枯燥的技术内容变得引人入胜。读完这本书，我不仅获得了关于光纤通信的专业知识，更感受到了科技创新带来的激情和活力。这本书让我觉得，学习一项新技术，不应该仅仅是为了掌握技能，更应该是一种对未知世界的探索和对人类智慧的赞叹。