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袁建国 著

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• 光纤通信
• 光纤技术
• 通信技术
• 新型光纤
• 光纤网络
• 光纤器件
• 光信号处理
• 高速光通信
• 光纤传感
• 信息技术

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121224492

版次：01

商品编码：11420329

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-03-01

页数：256

正文语种：中文

内容简介

全书系统地介绍了光纤通信关键技术及国内外关于光通信技术的最新科研成果，并总结了作者多年来在光纤通信技术方面的工程实践经验。本书共11 章：光纤通信技术概论新型光纤技术、光纤拉曼放大技术、光纤色散补偿技术、光波长稳定技术、光滤波技术、光功率均衡技术、光纤通信中FEC 编码技术、光纤通信中调制码型技术、光孤子传输技术与光接入网新技术。

作者简介

1994.7~2003.1：大唐电信成都光通信分公司（原邮电部第五研究所）2003.2至今：重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室副主任；北京邮电大学学报、光电子激光等EI核心版收录源期刊以及国外《IEEE Photonics Journal》期刊的长期审稿专家

目录

目 录

第1章 光纤通信技术概论 1
1．1 光纤通信技术的演进 1
1．2 光纤通信系统的关键技术 3
1．3 光纤通信系统的基本组成 5
1．4 光纤通信技术的优越性 6
1．5 光纤通信系统的经典解决方案 8
第2章 新光纤技术 10
2．1 引言 10
2．2 光纤新材料 10
2．3 光纤性能对通信系统的影响 12
2．3．1 色度色散 12
2．3．2 偏振模色散 13
2．3．3 零色散波长与色散斜率 13
2．3．4 有效面积 14
2．3．5 非线性效应 15
2．4 新型光纤技术 15
2．4．1 G．652型与G．655型光纤及其最新发展 16
2．4．2 大有效面积光纤 18
2．4．3 低色散斜率光纤 19
2．4．4 全波光纤 20
2．4．5 最新的G．656光纤 20
2．5 骨干网与城域网的光纤选择 21
2．5．1 不同传送网对光纤特性的要求 21
2．5．2 骨干网光纤的选择 22
2．5．3 城域网光纤的选择 23
第3章 光纤拉曼放大技术 24
3．1 引言 24
3．2 光放大技术分析 25
3．2．1 光放大器的发展 25
3．2．2 光放大器的分类 28
3．2．3 光放大器的应用 30
3．3 拉曼放大技术 30
3．3．1 拉曼放大器的基本原理 30
3．3．2 拉曼放大器的技术指标 32
3．3．3 拉曼放大器的分类和应用方式 35
3．3．4 拉曼放大器的特点与技术优势 41
3．4 拉曼放大技术在光纤通信系统中的应用 45
3．5 拉曼放大技术对光纤通信系统性能的影响 51
3．5．1 光信噪比 51
3．5．2 噪声系数 52
3．5．3 Q因子系数 56
第4章 光纤色散补偿技术 59
4．1 引言 59
4．2 线性色散补偿技术 60
4．2．1 色散光纤补偿 60
4．2．2 色散管理光纤 65
4．2．3 啁啾光纤光栅 67
4．2．4 控制啁啾现象的技术 69
4．2．5 线性预啁啾技术 70
4．2．6 色散支持传输技术 71
4．2．7 高阶色散管理 71
4．2．8 动态色散管理 72
4．3 非线性色散补偿技术 73
4．3．1 色散管理光孤子传输技术 73
4．3．2 中间频谱反转技术 74
4．3．3 非线性管理技术 74
4．3．4 色散管理孤子 76
4．4 偏振模色散补偿技术 77
4．4．1 PMD的表征参数 78
4．4．2 PMD对光传输系统的影响 80
4．4．3 PMD补偿技术 81
第5章 光波长稳定技术 87
5．1 引言 87
5．2 光纤通信系统对波长中心频率偏差的要求 88
5．3 光纤通信系统中波长稳定的方法 89
5．4 波长锁定技术 90
5．4．1 采用介质膜滤波片的波长锁定器 90
5．4．2 采用法布里-珀罗标准具的波长锁定器 90
5．4．3 集成式 91
第6章 光滤波技术 92
6．1 引言 92
6．2 光滤波技术的工作原理 92
6．3 可调光滤波技术 93
6．4 光分/合波技术 94
6．4．1 光栅型波分复用器 94
6．4．2 介质薄膜滤波器型波分复用器 95
6．4．3 熔锥型波分复用器 95
6．4．4 集成光波导型波分复用器 96
6．5 群组滤波――INTERLEAVER技术 96
6．6 光滤波器的主要指标以及技术比较 97
6．7 光滤波器的应用与选择 98
第7章 光功率均衡技术 99
7．1 引言 99
7．2 光功率均衡器 100
7．2．1 光功率不均衡性的来源 100
7．2．2 光功率均衡器的结构 100
7．3 EDFA的增益钳制技术 101
7．4 EDFA的增益均衡技术 103
7．4．1 EDFA的增益平坦技术 103
7．4．2 动态增益均衡技术 104
第8章 光纤通信中FEC编码技术 106
8．1 引言 106
8．2 纠错码的概念及工作原理 108
8．2．1 光纤通信中的差错控制编码 109
8．2．2 差错控制的编码种类 110
8．2．3 常用的纠错编码 111
8．3 前向纠错技术 114
8．3．1 前向纠错码 115
8．3．2 净编码增益 117
8．3．3 FEC码的纠错性能 118
8．3．4 FEC码型分析 121
8．3．5 FEC码型的主要构造方法 121
8．3．6 FEC码的技术优势 122
8．4 光纤通信系统中FEC码的选择与应用方式 124
8．4．1 光纤通信系统中FEC码型的选择 124
8．4．2 光纤通信中带内外FEC的应用方式 127
8．5 FEC技术对光纤通信系统性能的改善 136
8．5．1 带内FEC 139
8．5．2 带外FEC 141
8．5．3 带内FEC和带外FEC的比较 143
8．6 超强FEC技术 144
8．6．1 SFEC的实现方案 144
8．6．2 SFEC的纠错性能和技术特点 152
8．7 光纤通信中FEC应用的数字包封技术 154
8．7．1 光网络节点接口 155
8．7．2 数字包封器中的信息结构 155
8．7．3 ONNI信息结构 156
8．7．4 光接口转换单元 157
8．7．5 OTU中FEC子帧结构 159
8．7．6 数字包封技术的硬件实现 160
8．8 光纤通信系统的OTU设计中FEC技术的实现 161
第9章 光纤通信中调制码型技术 164
9．1 引言 164
9．2 光纤通信中编码信息的调制技术 165
9．3 光纤通信中常用的调制码型技术 168
9．3．1 非归零码NRZ 168
9．3．2 归零码RZ 171
9．3．3 啁啾归零码CRZ 174
9．3．4 载波抑制归零码CSRZ 176
9．3．5 SuperCRZ 180
9．3．6 SuperDRZ 180
9．3．7 ODB 181
9．3．8 DPSK 182
9．3．9 DQPSK 183
9．4 光纤通信系统中各码型的传输特性 183
9．5 传输参数对不同调制码型系统的影响 187
9．5．1 色散对不同码型系统的影响 187
9．5．2 非线性效应对不同码型系统的影响 190
9．5．3 PMD对不同码型系统的影响 191
第10章 光孤子传输技术 196
10．1 引言 196
10．2 光孤子传输的基本原理 197
10．2．1 孤子方程和孤子解 197
10．2．2 暗孤子 199
10．2．3 光孤子传输原理 200
10．3 光孤子传输系统 202
10．3．1 光孤子传输系统的组成 202
10．3．2 光孤子传输系统存在的问题 203
10．3．3 光孤子传输控制技术 206
10．4 光孤子通信的特点与色散控制方案 207
10．5 色散管理光孤子传输技术 209
10．5．1 色散管理光孤子的基本概念 209
10．5．2 色散管理光孤子理论 212
10．5．3 色散管理光孤子的传输性能 215
第11章 光接入网新技术 218
11．1 引言 218
11．2 WDM-PON技术 219
11．2．1 WDM-PON的关键技术 220
11．2．2 WDM光接入网的网络结构 221
11．2．3 WDM-PON技术的发展动态 228
11．3 OCDMA技术 229
11．3．1 OCDMA的基本原理 230
11．3．2 OCDMA系统 230
11．3．3 OCDMA系统的相关器件 231
11．3．4 OCDMA的分类与优点 234
11．3．5 OCDMA技术发展 235
参考文献 237

前言/序言

《城市脉络：现代都市交通体系的演进与革新》 引言 我们每日穿梭于钢筋水泥铸就的丛林，在川流不息的街道上，见证着一个又一个日升日落。而支撑起这一切流动的，正是那张无形却至关重要的网——现代都市交通体系。从最初的马车与石板路，到如今的高速铁路、智慧公交乃至空中出租车的前景，《城市脉络》将带领您深入探索，这座庞大、复杂而充满活力的有机体，是如何一步步发展演变，并在科技浪潮的推动下，进行着一场深刻的革新。本书并非关注抽象的理论模型，而是聚焦于那些真正塑造我们出行方式、影响我们生活轨迹的具体技术、规划理念与社会变革。我们将剖析城市交通系统的“血管”与“神经”，理解它们如何输送人口、物资与信息，又如何在挑战与机遇中不断重塑自我。 第一章：历史的回响——从步行到轨道 追溯城市的诞生，交通便是其最初的脉搏。从古老的丝绸之路到近代蒸汽机的轰鸣，城市交通的每一次飞跃，都伴随着城市规模的扩张与商业的繁荣。本书将首先回顾这一宏大的历史进程，解析早期城市交通的特点：步行、畜力、以及蒸汽时代带来的铁路革命。我们将探讨火车如何改变了城市的空间结构，如何催生了郊区化的雏形，以及它在工业革命中扮演的核心角色。 殖民与扩展： 城市早期的扩张很大程度上依赖于有限的交通能力。街道的宽度、公共建筑的布局，都与当时的出行方式息息相关。 蒸汽机的力量： 铁路的出现是一次颠覆性的革命。它不仅缩短了时空距离，更将工厂、港口与城市紧密连接，极大地促进了大规模生产和贸易。本书将通过案例分析，展现铁路如何塑造了纽约、伦敦、芝加哥等城市的早期发展轨迹。 有轨电车与地铁的黎明： 随着城市人口的急剧增长，传统的交通方式已不堪重负。有轨电车和早期地铁的出现，标志着城市公共交通时代的来临。我们将考察这些早期电气化交通工具如何缓解了城市拥堵，以及它们在城市中心区域的建设和发展中发挥的作用。 第二章：钢铁巨兽的时代——汽车革命及其影响 二十世纪，汽车的普及如同燎原之火，彻底改变了城市的面貌和居民的生活方式。本书将深入分析汽车工业的崛起，以及它对城市规划、基础设施建设和文化形态带来的深远影响。 流水线与私家车： 福特汽车的流水线生产模式，将汽车从奢侈品变成了大众消费品。我们将探讨这一转变如何触发了“汽车文化”，以及它如何驱动了美国郊区化进程的加速。 高速公路网的织就： 为了适应汽车时代的到来，各国纷纷修建了庞大的高速公路网。本书将剖析高速公路的建设如何重塑了城市的边界，如何导致了城市中心的衰落和商业的郊区化，以及它对环境带来的挑战。 拥堵与污染的阴影： 汽车的便利性也带来了严重的副作用——交通拥堵和空气污染。我们将审视这些长期存在的问题，以及城市如何试图通过各种手段来缓解和治理。 第三章：智慧的涌现——数据驱动的城市交通 步入二十一世纪，信息技术与大数据以前所未有的力量渗透到城市交通的每一个角落，开启了“智慧交通”的新纪元。本书将重点关注这一转型，解析其核心技术、应用模式以及对未来城市交通的塑造。 感知无处不在： 传感器、摄像头、GPS定位等技术，使得城市交通的运行状态能够被实时监测和收集。我们将深入了解这些“城市之眼”如何工作，以及它们为交通管理提供了怎样的基础。 算法的指挥棒： 海量交通数据经过复杂的算法分析，能够预测交通流量、优化信号灯配时、规划最优路径。本书将解析这些智能算法的原理，以及它们如何在现实中应用于交通拥堵的缓解和出行效率的提升。 共享出行的浪潮： 共享单车、网约车、拼车服务的兴起，正在改变着人们的出行习惯。我们将探讨这些新型出行模式如何填补了传统公共交通的空白，如何提高了城市交通的灵活性和可达性，以及它们对城市空间利用和交通政策带来的影响。 数字孪生与模拟： 构建城市的数字孪生模型，能够对交通系统进行精细化模拟和预测。本书将介绍这项前沿技术，展示其在交通规划、应急响应以及政策评估方面的巨大潜力。 第四章：绿色的新篇章——可持续交通的探索 面对气候变化和资源枯竭的严峻挑战，构建绿色、可持续的城市交通体系已成为全球共识。本书将深入探讨当前推动可持续交通发展的关键举措和前沿技术。 电气化与新能源： 电动汽车、氢燃料电池汽车的普及，以及充电基础设施的建设，是交通领域实现碳减排的关键。我们将审视这些技术的进展，以及它们在减少城市空气污染和温室气体排放方面的重要性。 慢行交通的复兴： 重新重视和发展步行和自行车交通，不仅有助于健康生活，更能减少对私家车的依赖。本书将分析如何通过改善人行道、自行车道等基础设施，以及推广慢行交通理念，来重塑城市交通的结构。 公共交通的升级： 智能公交系统、轨道交通网络的优化升级，以及多模式联运的整合，是提升公共交通吸引力和竞争力的必由之路。我们将探讨如何通过技术和管理手段，使公共交通成为更便捷、更舒适、更高效的出行选择。 “以人为本”的规划理念： 可持续交通不仅仅是技术的革新，更是城市规划理念的转变。本书将强调以人为本的设计原则，如何打造更具活力、更宜居的城市空间，让交通服务于人的需求，而非人适应交通的模式。 第五章：未来的远航——前瞻性的城市交通变革 展望未来，城市交通正以前所未有的速度朝着更智能、更高效、更绿色的方向迈进。本书将带您一同探索那些正在萌芽或已经崭露头角的未来交通形态。 自动驾驶的黎明： 自动驾驶技术的发展，将颠覆现有的出行模式，可能彻底改变城市交通的运行逻辑。我们将深入分析自动驾驶在安全、效率、可达性等方面的潜在影响，以及它对城市基础设施和法规提出的新要求。 城市空中交通的设想： 从无人机配送到载人飞行器，城市空中交通（UAM）正在成为现实。本书将探讨其技术可行性、应用场景，以及它可能为解决地面拥堵带来的新机遇。 交通即服务（TaaS）的整合： 将出行视为一项服务，通过统一的平台整合所有交通方式，为用户提供个性化的出行解决方案。我们将解析TaaS的商业模式和技术架构，以及它如何实现交通的无缝连接和高效调度。 弹性与韧性的交通网络： 面对自然灾害、突发公共卫生事件等挑战，建设具备高度弹性和韧性的交通系统至关重要。本书将探讨如何通过智能化的监测、预测和调度能力，来保障城市交通在极端情况下的正常运行。 结语 《城市脉络》是一次关于城市交通的深度探索，它不仅揭示了技术的进步，更映照出人类对高效、便捷、可持续出行的不懈追求。从历史的长河到未来的展望，我们见证了交通系统如何深刻地影响着城市的生长，又如何被社会的需求和科技的力量不断重塑。阅读本书，您将对您所生活的城市交通拥有全新的认知，并为未来的城市脉络勾勒出更加清晰而充满希望的图景。

评分☆☆☆☆☆

作为一个曾经在通信工程领域摸爬滚打多年的从业者，我拿到《光纤通信新技术》这本书时，抱着一种审视和学习的态度。我必须说，这本书在对现有光纤通信系统的优化和升级方面，提供了非常具有实践价值的见解。作者对光模块技术的发展趋势，从SFP到QSFP，再到CPO（共封装光学），讲解得非常透彻，并且详细分析了每一种技术在功耗、成本和性能上的权衡。特别是关于硅光子技术在光模块中的应用，书中详细介绍了其集成度和可扩展性，以及如何通过它来降低成本并提高传输密度，这对于我们设计和部署大规模网络至关重要。此外，书中对网络切片和软件定义网络（SDN）与光纤通信的结合，也进行了深入的探讨，这预示着未来光网络将更加灵活和智能。这本书给我最大的启发是，光纤通信不仅仅是硬件的堆砌，更是软件和硬件深度融合的体现，是系统工程的智慧结晶。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤通信新技术》确实带给我不少惊喜，虽然我之前对光纤通信的了解仅限于一些基础概念，但这本书的讲解方式却非常通俗易懂，深入浅出。作者在介绍新技术时，并没有一味地堆砌专业术语，而是通过大量生动形象的比喻和实际案例，让我能够轻松理解那些复杂的原理。特别是关于多模光纤和单模光纤在不同应用场景下的优势对比，通过图文并茂的分析，让我一下子就抓住了它们的核心区别。而且，书中对下一代光纤通信技术，比如相干光通信和空分复用技术的展望，也让我对未来的通信网络有了更清晰的认识。我尤其喜欢其中关于数据中心互连的章节，详细介绍了不同传输速率下对光模块和光纤的要求，以及如何进行优化配置，这对于我实际工作中遇到的问题提供了非常有价值的参考。整体而言，这本书不仅拓宽了我的知识面，更重要的是，它激发了我进一步探索光纤通信领域的兴趣，让我觉得自己可以更有信心地去面对未来的技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

我一直对数据传输的速度和效率非常感兴趣，而《光纤通信新技术》这本书正好切中了我的兴趣点。作者在书中对于光纤通信传输带宽的提升以及信号衰减的控制，进行了非常详尽的阐述。我印象深刻的是关于“瑞利散射”和“非线性效应”对光信号的影响，书中通过复杂的数学模型和仿真结果，展示了这些因素如何限制传输距离和数据速率，以及如何通过各种技术手段（比如EDFA铒掺杂光纤放大器）来克服这些瓶颈。读完这一部分，我才真正理解到，我们日常使用的网络速度背后，竟然有如此多的科学原理在支撑。此外，书中对新型光纤材料，例如塑料光纤和空芯光纤的介绍，也让我大开眼界。尽管这些技术还在发展初期，但它们所展现出的潜力，例如在短距离通信和高功率传输方面的优势，都让我看到了光纤通信未来的无限可能。这本书在理论深度和前沿性上都做得相当不错，适合对光通信有一定基础并希望深入了解行业最新动态的读者。

评分☆☆☆☆☆

收到《光纤通信新技术》这本书，我第一时间翻阅了其中关于光网络安全的部分。这确实是我之前从未深入了解过的领域。作者在这里详细阐述了光纤通信面临的各种安全威胁，例如物理层攻击（如窃听、干扰）和协议层攻击，并提供了相应的防护策略。书中对“光信号加密”和“物理密钥分发”等概念的讲解，让我对如何保障光通信的安全性有了全新的认识。特别是关于部署抵抗旁路攻击的光纤网络架构，作者给出了非常具体的建议和技术路线图。此外，书中还讨论了如何利用人工智能和机器学习来监测和防御网络攻击，这让我看到了传统安全技术与新兴技术融合的巨大潜力。这本书对于我来说，是一次非常有价值的补充，它让我意识到，在追求速度和效率的同时，安全性同样是光纤通信领域不容忽视的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书《光纤通信新技术》带给我的，更多的是一种对未来通信生活的美好想象。书中描绘的未来场景，例如超高清视频的实时传输、沉浸式虚拟现实体验以及无处不在的物联网连接，都离不开高速、低延迟的光纤通信网络。作者在介绍这些未来技术时，并没有流于表面，而是深入剖析了实现这些场景所需要的光纤通信技术突破，比如更低损耗的光纤、更高效的光源和探测器，以及更先进的信号处理算法。我尤其被书中关于“量子通信”与光纤相结合的章节所吸引，虽然目前还处于理论研究阶段，但它所展现出的超高安全性，让我对未来的信息安全有了更深层次的思考。这本书让我觉得，我们正站在一个技术变革的时代前沿，而光纤通信正是这场变革的核心驱动力之一。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一份描绘未来数字世界的蓝图。