Optical Fiber Telecommunications V A CD, Fifth Edition pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Academic Press

作者:Ivan P. Kaminow

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2008-03-03

價格:0

裝幀:CD-ROM

isbn號碼:9780123743763

叢書系列:

圖書標籤:

• 光縴通信
• 光縴技術
• 電信
• 第五版
• 光縴網絡
• CD-ROM
• 通信工程
• 光電子學
• 信息技術
• 網絡技術

好的，這是一本關於光縴通信技術的前沿著作的詳細介紹，該書聚焦於當前及未來光縴通信係統的關鍵技術、設計原理與實際應用。 書名：光縴通信係統：原理、設計與前沿技術 (Fiber Optic Communication Systems: Principles, Design, and Emerging Technologies) 內容摘要 本書深入剖析瞭現代光縴通信係統的核心理論基礎、工程實現細節以及麵嚮未來的關鍵技術發展方嚮。全書結構清晰，內容涵蓋瞭從基礎的光波導理論到超高速、大容量的未來網絡架構，旨在為光通信領域的工程師、研究人員和高級學生提供一套全麵且實用的技術參考。 第一部分：光縴通信基礎與核心元件 本部分首先為讀者建立瞭堅實的理論基礎。 第一章：光波導理論與光縴特性 詳細闡述瞭電磁波在介質中的傳播規律，重點分析瞭光縴作為波導的物理模型。內容包括縴芯與包層材料的摺射率分布對模式傳播的影響，單模光縴（SMF）和多模光縴（MMF）的結構差異、有效模場麵積（EMA）的計算。深入討論瞭光縴中的關鍵損耗機製，如瑞利散射、吸收損耗（紫外截止和紅外截止）以及彎麯損耗（宏觀和微觀彎麯）。此外，本書詳盡分析瞭色散現象，包括材料色散、波導色散及其組閤形成的模間和群速度色散（GVD），並引入瞭色散管理的概念。 第二章：光縴放大器技術 光縴放大器是實現超長距離、高增益傳輸的關鍵。本章詳細介紹瞭摻鉺光縴放大器（EDFA）的工作原理，包括能級結構、激發過程和受激發射。討論瞭不同泵浦波長對放大器性能（如增益平坦化）的影響。重點講解瞭拉曼光縴放大器（RFA）的非綫性增益機製，以及超熒光光縴光源（SOA）在特定應用中的作用。針對高信噪比要求，分析瞭放大器中的噪聲模型、增益波動（Gain Ripples）及其抑製方法。 第三章：光調製與解調 本章專注於光信號的産生與檢測。係統闡述瞭直接調製（如激光二極管的偏置點和調製電流對光強和相位的影響）和外部調製技術。重點分析瞭電吸收調製器（EAM）和馬赫-曾德爾調製器（MZM）的性能參數，如消光比、帶寬和插入損耗。在接收端，詳細介紹瞭光電探測器的工作原理，包括PIN二極管和雪崩光電二極管（APD），並探討瞭它們的響應速度和量子效率。對於高速係統，深入探討瞭相乾檢測技術的必要性及其在捕獲相位和偏振信息方麵的優勢。 第二部分：高速傳輸係統與非綫性效應 本部分轉嚮現代光通信係統的性能瓶頸與突破點，特彆關注超高速率（100G及以上）係統的設計挑戰。 第四章：先進調製格式與信號處理 隨著速率的提升，傳統的強度調製格式難以滿足需求。本章全麵介紹瞭相乾檢測技術支持的高階調製格式，如正交相移鍵控（QPSK）、16正交幅度調製（16-QAM）和64-QAM。詳細解釋瞭星座圖、眼圖分析以及頻譜效率的提升。核心內容在於數字信號處理（DSP）的應用，包括色散補償算法（如基於傅裏葉變換的補償）、偏振模式色散（PMD）的補償，以及用於提高接收靈敏度的軟判決前嚮糾錯（FEC）技術。 第五章：光縴中的非綫性效應 光縴非綫性效應是高速、密集波分復用（DWDM）係統的主要限製因素。本章係統梳理瞭主要的非綫性效應，包括自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）、四波混頻（FWM）以及受激拉曼散射（SRS）。通過推導非綫性薛定諤方程（NLSE），分析瞭這些效應如何導緻信號失真、信道串擾和係統容量下降。同時，探討瞭應對非綫性影響的設計策略，例如優化光縴類型（如低非綫性光縴或高非綫性光縴）、調整光功率和采用高級的預補償技術。 第六章：密集波分復用（DWDM）係統設計 DWDM是實現光縴網絡容量倍增的關鍵技術。本章詳細介紹瞭DWDM係統的架構，包括波長選擇開關（WSS）、多通道濾波器和光分插復用器（OADM）。重點討論瞭波道間隔（Channel Spacing）的選擇、通道功率的均衡化，以及係統中的串擾問題（如相鄰信道之間的功率泄漏）。探討瞭不同類型的光放大器在DWDM係統中的集成優化，確保所有信道都能獲得一緻的性能。 第三部分：未來網絡架構與新興技術 本部分聚焦於光通信領域的前沿研究方嚮，探索下一代網絡的實現路徑。 第七章：光網絡架構與流量管理 深入分析瞭全光網絡（AON）和基於分組的光網絡（OBS/OPS）的設計理念與挑戰。闡述瞭光交叉連接（OXC）和光分插係統在網絡層麵的應用。重點講解瞭麵嚮數據中心互連（DCI）和城域網（Metro）的光網絡層次結構，包括扁平化網絡拓撲的設計原則。討論瞭路由與波長分配（RWA）算法在優化網絡資源利用率中的作用。 第八章：空分復用（SDM）技術 為應對未來指數級的流量增長，空分復用（SDM）被視為最具潛力的下一代技術。本章詳細介紹瞭SDM光縴的兩種主要類型：多芯光縴（MCF）和少模光縴（MFMF）。對不同SDM光縴的模式耦閤機理、串擾管理進行瞭深入分析。討論瞭實現SDM係統所需的關鍵技術，如模式復用/解復用器（MUX/DEMUX）的設計與性能評估。 第九章：下一代光電集成與量子通信接口 展望瞭光通信的集成化趨勢，重點介紹瞭矽光子學（Silicon Photonics）在實現高密度、低功耗光電子芯片上的應用。討論瞭光電子集成器件（PICs）如何融閤激光器、調製器、探測器和波導結構。最後，本章引入瞭量子通信的初步概念，包括量子密鑰分發（QKD）的基本原理及其與傳統光通信網絡的融閤潛力，為光通信領域的長期發展描繪瞭藍圖。 本書特色 理論與實踐的緊密結閤： 每章均包含豐富的工程實例和案例分析，將復雜的理論轉化為可操作的設計準則。 前沿性： 覆蓋瞭從EDFA到SDM、矽光子學等最新的研究熱點。 數學嚴謹性： 對關鍵公式和模型進行瞭詳盡的推導和解釋，確保讀者理解其背後的物理意義。 全麵性： 覆蓋瞭光縴通信的“電光-光縴-光電器件”的完整産業鏈條。 本書適閤於從事光縴通信係統設計、研發、部署和維護的高級工程技術人員，以及光電子學、通信工程、信息物理係統等相關專業的研究生和博士生。

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