光通信系统中非线性技术及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李齐良 等 著

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• 光通信
• 非线性光学
• 光纤通信
• 非线性效应
• 光信号处理
• 光放大
• 光调制
• 光波导
• 光网络
• 光子器件

出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308156585

版次：1

商品编码：11925173

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-05-01

用纸：胶版纸

内容简介

《光通信系统中非线性技术及应用》的主要内容是近期作者李齐良、钱正洪、唐向宏在光通信系统中非线性技术及应用方面的研究成果。书中介绍了光纤波导中光学理论和方法，包括模式理论、光纤波导传播理论以及色散、非线性、光纤光学在光器件中的应用，还介绍了作者近年的研究成果，包括色散管理系统定时抖动、非线性光纤耦合器、WDM系统中调制不稳定性、光纤参量放大器、光耦合方程可积性等。

目录

1 绪论
1.1 光纤通信的历史
1.2 光纤通信的结构和特点
1.3 光通信技术的发展
1.4 光孤子
2 光纤中的色散和非线性特性
2.1 色散的基本理论
2.2 色散对光通信系统的影响
2.3 光纤中的非线性与薛定谔方程
3 对称和非对称耦合器开关和传输特性
3.1 耦合器研究进展与现状
3.2 非对称光纤波导定向耦合器简介
3.3 耦合模方程
3.4 耦合模方程的归一化过程
3.5 负折射率材料及含有负折射率材料波导的耦合器简介
3.6 负折射率材料波导非对称反向耦合器理论
3.7 反向耦合器中输入连续波情况
3.8 低能量连续光束输人情况
3.9 光纤非对称定向耦合器的孤子开关特性和传输特性
3.10 含负折射率材料波导的非对称非线性反向耦合器开关和传输特性研究
3.11 本章小结
4 无源和有源光纤光栅及耦合器开关和传输特性
4.1 光纤光栅耦合器的基本理论
4.2 光栅耦合器的线性传输特性
4.3 掺杂光纤光栅中光信号传输及开关特性
4.4 光纤光栅耦合器的开关特性研究
4.5 有源光纤光栅的特性
4.6 有源光纤光栅耦合器的传输及开关特性
4.7 本章小结
5 基于受激布里渊效应的慢光效应
5.1 基于非光纤介质的慢光研究现状
5.2 光纤中受激布里渊散射慢光理论分析
5.3 光信号在受激布里渊散射过程中的传输特性
5.4 信号脉冲时延特性的研究
5.5 受激布里渊散射对脉冲展宽的影响
5.6 基于重构布里渊增益谱和衰减谱的慢光理论研究
6 单环和双环微谐振腔的传输特性分析
6.1 微环谐振腔的概述
6.2 微环谐振腔的工作原理
6.3 直通／下路型微环谐振腔
6.4 有源单环、双环微谐振腔的传输特性分析
6.5 直通／下路型微环谐振腔的传输特性及开关特性分析
7 光参量放大器及其应用
7.1 四波混频
7.2 基于单泵浦结构参量放大器的脉冲波长转换
7.3 基于双泵浦结构参量放大器的脉冲产生
7.4 泵浦波相位调制对产生脉冲的影响
参考文献
索引

前言/序言

光通信：穿越时空的脉冲，连接世界的桥梁 前言 在信息爆炸的时代，我们对速度和容量的需求以前所未有的速度增长。从高清视频流到远程协作，从物联网的万物互联到人工智能的深度学习，这一切都离不开信息传输的根基——通信技术。而在这其中，光通信凭借其得天独厚的优势，正扮演着越来越关键的角色。它以光信号作为载体，在光纤中穿梭，以接近光速的速度传递海量信息，构建起我们数字化世界的骨架。 本书旨在为您展现光通信领域的核心技术及其广泛应用，深入浅出地剖析其发展脉络、关键原理与未来趋势。我们不追求艰涩的技术细节，而是侧重于光学通信在现代社会中的实际意义与未来潜力，为您勾勒出一幅清晰而引人入胜的图景。 第一章：光通信的基石——光信号与光纤 万事万物皆有其源头，光通信的根源在于“光”本身。光，作为一种电磁波，以其极高的频率承载着信息。想象一下，一束激光，它的每一个脉冲都如同一个微小的信使，携带着数据穿越无垠的空间。本章将带您认识光信号的本质，理解其频率、波长与信息承载能力之间的关系。我们将探讨不同类型的光源，如激光器和发光二极管，以及它们在光通信中的不同应用。 而承载这束光的，是“光纤”。如同架设在广袤天地间的无形高速公路，光纤是光信号传输的物理介质。我们将会了解不同类型光纤的结构，如多模光纤和单模光纤，以及它们在传输距离、带宽和信号损耗方面的差异。从玻璃纤维的细微结构到其卓越的传输性能，我们将揭示光纤技术如何克服了电信号传输的种种限制，实现更远、更快、更可靠的通信。 第二章：光通信的血液——调制与解调 光信号本身只是一个载体，真正的信息需要被“编码”到光信号中。这便是“调制”的艺术。本章将深入探讨各种调制技术，它们如同指挥家，指挥光信号的变化来传递信息。我们将从最基础的幅度调制（AM）和频率调制（FM）讲起，逐步深入到更先进的相位调制（PM）和正交幅度调制（QAM），理解它们如何以不同的方式在光的振幅、相位或频率上“雕刻”出数据。 与之相对的，是“解调”。当光信号抵达目的地时，需要被“翻译”回来，还原成我们能够理解的数据。我们将介绍不同解调技术的原理，它们如何从接收到的光信号中精准地提取出原始信息，确保通信的准确性。从简单的光电二极管到复杂的相干接收器，我们将看到解调技术是如何与调制技术相辅相成的，共同构建起可靠的信息传输链路。 第三章：光通信的血脉——信号的传输与放大 即使有光纤的引导，光信号在传输过程中仍然会经历衰减和失真，就像声音在空气中传播会逐渐减弱一样。为了克服这些损耗，我们需要“信号放大”。本章将详细介绍各种光信号放大技术。我们将重点关注光纤放大器（EDFA）的原理和应用，理解它们如何利用掺铒光纤来直接放大光信号，而无需将光信号转换为电信号再放大，从而大大提高传输效率和距离。 此外，我们还将探讨其他放大和再生技术，以及它们在不同场景下的优势。理解信号放大技术，就如同理解了如何为长途跋涉的信使不断地补充能量，确保信息的完整性和可靠性，是构建超长距离光通信网络的关键。 第四章：光通信的神经网络——光网络与交换 海量的信息需要被有效地路由和管理，这就引出了“光网络”的概念。本章将带您走进错综复杂的光网络世界。我们将介绍不同类型的光网络架构，如点对点网络、环形网络和网状网络，理解它们各自的特点和应用场景。 更重要的是，我们将深入探讨“光交换”技术。这是一种能够直接在光域内进行信号路由和转发的技术，无需将光信号转换为电信号，从而显著提高了交换的速度和效率。我们将介绍各种光交换技术，如微机电系统（MEMS）光开关、热光开关和液晶光开关，以及它们在构建高效、灵活的光通信网络中的作用。想象一下，这如同在一个巨大的物流中心，光信号能够直接在各个“轨道”之间切换，而无需将包裹拆开再重新打包。 第五章：光通信的眼睛——光器件与模块 光通信系统的实现离不开各种精密的“光器件”。本章将为您一一揭示这些幕后英雄。我们将介绍光收发模块，它们是光信号的“入口”和“出口”，负责将电信号转换为光信号，并将接收到的光信号转换回电信号。我们将探讨不同类型的光收发模块，如SFP、QSFP等，以及它们在不同速率和距离要求下的适用性。 此外，我们还将介绍其他关键光器件，如光耦合器、波分复用器/解复用器（WDM）、光栅耦合器等。理解这些器件的功能和原理，有助于我们更全面地认识光通信系统的内部运作机制，以及它们如何协同工作，共同完成复杂的光信号处理任务。 第六章：光通信的未来——下一代技术与应用展望 光通信的发展从未止步，每一天都有新的技术在孕育和成熟。本章将带领您展望光通信的未来。我们将探讨下一代光通信技术，如更高阶的调制格式、更高效的光放大技术、更智能的光网络管理系统等。 同时，我们将深入分析光通信在各个领域的广泛应用。从互联网骨干网到数据中心互联，从5G/6G移动通信到卫星通信，从海底光缆到物联网的万物互联，光通信正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。我们将讨论光通信如何支撑起虚拟现实、增强现实、自动驾驶、人工智能等前沿技术的发展，以及它在构建智慧城市、数字经济中的核心地位。 结语 光通信，以其惊人的速度、巨大的容量和卓越的效率，正在重塑我们的信息世界。它不仅仅是连接远方的桥梁，更是信息时代的生命线。通过对光通信核心技术和广泛应用的深入剖析，我们希望能够激发您对这一领域的好奇心，并为您提供一个清晰而深刻的认知。未来的信息洪流，将更加依赖于光的速度，而光通信，将继续引领我们走向更加互联、更加智能的未来。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我眼前一亮的书！我一直对信息传输的极限感到好奇，特别是当数据量越来越大，信号在光纤中传播时，不可避免会遇到各种“物理限制”。我原本以为这本书会是那种充斥着复杂数学公式和抽象理论的枯燥读物，但出乎意料的是，它以一种非常生动和引人入胜的方式，将那些看似高深的非线性效应娓娓道来。作者并没有回避理论的严谨性，但更侧重于如何将这些理论转化为实际的应用。从超高带宽的实现，到各种新型光器件的设计，再到如何克服信号失真和噪声，这本书都给出了非常详尽的解释。我尤其喜欢书中关于“受激拉曼散射”和“光纤布里渊散射”的章节，作者用形象的比喻和清晰的图示，让我一下子就理解了这些原本让我头疼的概念。而且，书中还列举了许多最新的研究成果和发展趋势，让我对未来光通信的可能性充满了期待。如果你对突破信息传输瓶颈、探索下一代通信技术感兴趣，这本书绝对是你的不二之选。它不仅仅是一本技术书籍，更是一次关于智慧与创新的奇妙旅程。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种长期在光通信领域摸爬滚打的工程师来说，一本好的参考书往往是解决实际问题的“救命稻草”。而《光通信系统中非线性技术及应用》恰恰就是这样一本极具价值的著作。它的内容深度和广度都非常令人称道。书中对于各种主要的非线性效应，如四波混频、受激散射等，都进行了深入的剖析，不仅阐述了其物理机制，更重要的是，详细讲解了这些效应在实际光通信系统中的表现和影响。我尤其欣赏书中关于“光纤色散补偿”和“非线性效应的抑制与利用”的章节。作者通过大量的仿真数据和实验结果，生动地展示了如何通过精妙的设计来规避非线性的负面影响，同时又巧妙地利用非线性效应来提升系统性能。举例来说，书中对“全光再生”技术的介绍，让我对未来更高效、更低功耗的信号处理方式有了全新的认识。这本书的语言风格专业而又不失严谨，既能满足资深研究者的需求，也能帮助初学者快速入门。它是一本值得反复阅读、细细品味的“宝典”。

评分☆☆☆☆☆

从一名对光通信充满好奇的门外汉角度来看，这本书是一扇通往深邃技术世界的大门。我最初是被书名中“非线性技术”这个词吸引，以为会是枯燥的理论讲解。然而，当我阅读下去，却被书中描绘的奇妙世界深深吸引。作者并没有使用过多晦涩的术语，而是巧妙地用生动的语言和清晰的图示，将那些复杂的物理过程展现在我面前。我了解到，原来光在传输过程中，并不是像我们想象的那样“乖乖地”直线前进，它会受到自身能量的影响，产生各种有趣的“变化”。书中关于“相位共轭”和“光纤激光器”的介绍，让我惊叹于人类智慧的伟大，竟然能将这些看似“不乖”的现象，转化为能够造福人类的技术。这本书最打动我的地方在于，它让我看到了科学的魅力，不仅仅在于发现规律，更在于如何利用规律创造更美好的未来。它让我对光通信这个领域充满了敬畏和向往，也激励我继续去探索更广阔的未知领域。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书时，我脑子里闪过一个念头：“非线性技术？这听起来有点遥远，是不是太专业了？” 然而，当我翻开它，阅读了前几页，我的疑虑就烟消云散了。这本书的魅力在于它强大的“翻译”能力，它能将那些晦涩难懂的物理原理，用一种极其接地气的方式呈现给读者。我印象最深刻的是作者在讲解“自相位调制”和“交叉相位调制”时，没有直接抛出公式，而是从光在介质中传播时，其强度如何影响折射率这个基本物理现象出发，逐步引导读者理解这些非线性效应的产生过程。书中的案例分析也非常有针对性，比如如何利用非线性效应来压缩脉冲宽度，或者如何在光纤放大器中抑制噪声。我曾经在工作中有遇到过一些与信号失真相关的问题，一直找不到根本原因，读了这本书之后，我豁然开朗，原来很多问题都与非线性效应息息相关。这本书的结构安排也非常合理，从基础理论到具体应用，层层递进，让读者在不知不觉中就掌握了核心知识。它给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种解决实际问题的信心和方法。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我大开眼界的书！我原本对非线性这个概念有些模糊的认识，觉得它更多地存在于理论研究中，离实际应用还有一定的距离。但这本书彻底颠覆了我的想法。它用非常清晰的逻辑，将抽象的非线性现象与我们日常生活中接触到的光通信技术紧密地联系起来。作者在解释“迈克尔森干涉仪”中的非线性效应时，就用了非常贴切的生活化比喻，让我瞬间就理解了其中的原理。更让我惊喜的是，书中详细介绍了如何利用非线性效应来设计更高效的光调制器和解调器，以及如何在长距离光传输中解决信号衰减和失真的问题。我尤其对书中关于“光孤子通信”的章节印象深刻，它让我看到了光通信未来发展的无限可能。这本书不仅在技术层面深入浅出，在思想层面也给予了我很大的启发，让我认识到，看似“麻烦”的非线性效应，在科学家的手中，也能化腐朽为神奇，成为推动技术进步的强大动力。