光纖通信系統與網絡, 5/e

目 錄
第1章 光纖通信概論 1
1.1 光通信簡介 1
1.1.1 光通信概念 1
1.1.2 光通信發展概況 2
1.2 光纖通信系統概況 4
1.2.1 光纖通信概念及發展概況 4
1.2.2 光纖通信系統概念及發展概況 8
1.3 光纖通信網絡概況 10
1.3.1 光網絡概念 10
1.3.2 光纖通信網絡模型及發展概況 11
1.4 未來光通信 14
1.4.1 光纖、光纜發展趨勢 14
1.4.2 光纖通信系統發展趨勢 15
1.4.3 光纖通信網絡發展趨勢 15
1.4.4 光通信發展趨勢 16
習題1 21
第2章 光纖傳輸原理及傳輸特性 22
2.1 光纖與光纜的結構及類型 22
2.1.1 光纖結構及類型 22
2.1.2 光纖標準及應用 25
2.1.3 光纜結構及類型 26
2.1.4 光纜型號、規格及特性 29
2.2 光纖傳輸原理分析 31
2.2.1 用射線理論分析光纖的傳輸原理 31
2.2.2 用波動理論分析光纖的傳輸原理 34
2.3 光纖的結構參數 40
2.3.1　幾何參數 40
2.3.2 數值孔徑 41
2.3.3 模場直徑 41
2.3.4 截止波長 42
2.4 光纖的傳輸特性 42
2.4.1 損耗特性 42

2.4.2 色散特性 45
2.4.3 光纖雙折射及偏振特性 49
2.4.4 光纖非線性特性 50
習題2 53
第3章 光纖通信基本器件 54
3.1 光有源器件 54
3.1.1 半導體激光器結構及原理 54
3.1.2 分佈反饋式與可調諧式半導體激光器 60
3.1.3 半導體激光器的主要特性 63
3.1.4 半導體發光二極管（LED） 66
3.1.5 半導體發光二極管的主要特性 66
3.2 光檢測器件 67
3.2.1 PD光電二極管 67
3.2.2 PIN光電二極管 68
3.2.3 APD雪崩光電二極管 68
3.2.4 光電二極管的主要特性 69
3.3 光纖放大器 72
3.3.1 EDFA的結構及原理 72
3.3.2 EDFA的主要特性 74
3.4 光纖連接器 76
3.4.1 光纖連接器的結構與種類 76
3.4.2 光纖連接器的主要性能指標 77
3.5 光分路耦合器與波分復用器 78
3.5.1 光分路耦合器 78
3.5.2 波分復用器 80
3.6 光隔離器與光環行器 85
3.6.1 光隔離器 85
3.6.2 光環行器 86
3.7 光衰減器與光開關 86
3.7.1 光衰減器 86
3.7.2 光開關 87
3.8 偏振控制器 88
習題3 89
第4章 光纖通信系統及設計 91
4.1 兩種數字傳輸體制及系統模型 91
4.1.1 準同步數字傳輸體制（PDH） 91
4.1.2 同步數字傳輸體制（SDH） 92
4.1.3 光纖通信系統模型 92
4.2 光發射機 93
4.2.1 光調制 93
4.2.2 光發射機的結構及原理 96
4.2.3 光發射機的主要技術指標 101
4.3 光接收機 102
4.3.1 光接收機的結構及原理 102
4.3.2 光接收機的噪聲分析 105
4.3.3 光接收機的主要技術指標 107
4.4 光纖線路及設施 109
4.4.1 光纖、光纜的選型 109
4.4.2 光纖線路設施 110
4.5 光中繼器 112
4.6 光模塊 113
4.6.1 常用光模塊 113
4.6.2 光模塊的功能結構及原理 113
4.6.3 光收發模塊的型號及參數 113
4.7 系統的性能指標 114
4.7.1 誤碼性能 115
4.7.2 抖動與滑動性能 117
4.7.3 可靠性 119
4.8 光纖通信系統設計 120
4.8.1 系統總體設計 120
4.8.2 系統中繼段距離設計估算 121
習題4 125
第5章 SDH/MSTP光同步網絡 128
5.1 SDH概述 129
5.1.1 基本概念與幀結構 129
5.1.2 SDH的復用映射結構 130
5.1.3 2.048Mbit/s到STM-1的復用映射過程 132
5.2 SDH傳送網 132
5.2.1 傳送網分層與分割 132
5.2.2 傳送網分層模型 133
5.3 SDH的基本網元及組網保護 134
5.3.1 SDH的基本網元設備 135
5.3.2 SDH網絡結構 136
5.3.3 SDH自愈環網原理 137
5.3.4 SDH網絡管理 139
5.3.5 SDH光網絡在長途乾線網中的應用 140
5.4 基於SDH的MSTP 140
5.4.1 MSTP的概念 141
5.4.2 MSTP的功能塊模型及實現 141
5.4.3 MSTP網絡的典型應用 144
習題5 147
第6章 DWDM/光傳送網（OTN） 148
6.1 DWDM的基本概念 148
6.1.1 波分復用的概念及在傳輸網中的位置 148
6.1.2 DWDM系統模型 150
6.2 DWDM的基本網元設備 151
6.2.1 光終端復用設備（OTM） 152
6.2.2 光線路放大設備（OLA） 157
6.2.3 光分插復用設備（OADM） 157
6.2.4 光交叉連接設備（OXC） 158
6.3 DWDM組網結構與保護 159
6.3.1 DWDM網絡結構 159
6.3.2 DWDM自愈環網原理 161
6.3.3 DWDM網絡管理 163
6.3.4 DWDM光網絡在長途乾線的應用 164
6.4 光傳送網（OTN） 165
6.4.1 基本概念與分層結構 165
6.4.2 OTN的幀結構與開銷 169
6.4.3 OTN的復用映射結構 171
6.5 OTN的基本網元和組網保護 174
6.5.1 OTN新增網元 174
6.5.2 OTN組網保護 177
6.5.3 OTN在長途乾線的應用 179
習題6 179
第7章 PTN/SPN分組傳送網絡 181
7.1 PTN概述 181
7.1.1 PTN的基本概念及特點 181
7.1.2 PTN的主流技術標準 182
7.1.3 PTN與MSTP和IP/MPLS的性能比較 183
7.1.4 PTN網絡體系結構 184
7.2 PTN基本網元及組網保護 186
7.2.1 PTN基本網元 186
7.2.2 PTN網元的功能結構 186
7.2.3 PTN基本網元的工作過程 187
7.2.4 PTN組網保護機制 189
7.3 PTN在傳輸網的組網應用 191
7.4 SPN概述 193
7.4.1 SPN的基本概念及特點 193
7.4.2 SPN技術標準 194
7.4.3 SPN與PTN的性能比較 195
7.5 SPN網絡體系結構 195
7.5.1 SPN分層結構 195
7.5.2 SPN技術特徵 197
7.6 SPN基本網元及組網保護 197
7.6.1 SPN基本網元 197
7.6.2 SPN網元的功能結構 198
7.6.3 SPN基本網元的工作過程 199
7.6.4 SPN組網保護機制 200
7.6.5 SPN在傳輸網中的組網應用 201
習題7 202
第8章 城域與接入光網絡 203
8.1 城域光網絡 203
8.1.1 城域光網絡的結構 203
8.1.2 城域光網絡的特點 204
8.2 光互聯網絡 205
8.2.1 光互聯網絡的概念 205
8.2.2 光互聯網絡的傳輸技術 205
8.2.3 光互聯網絡的體系結構 207
8.3 光纖接入網 208
8.3.1 光纖接入網概述 208
8.3.2 光纖接入網基本網元設備 210
8.3.3 光纖接入網的拓撲結構 212
8.4 無源光網絡（PON） 214
8.4.1 PON的技術種類 214
8.4.2 APON、GPON、EPON接入技術比較 215
8.5 EPON系統結構及原理 216
8.5.1 EPON系統結構 216
8.5.2 EPON系統的工作原理 217
8.5.3 EPON幀結構及關鍵技術 218
8.5.4 EPON基本網絡單元設備 221
8.5.5 EPON的組網應用 222
習題8 224
第9章 現代光通信系統 225
9.1　相乾光通信系統 225
9.1.1 相乾光通信系統的基本原理 225
9.1.2 相乾光通信系統的關鍵技術 227
9.1.3 相乾光通信系統的優點及前景 227
9.2 光孤子通信系統 228
9.2.1 光孤子通信系統的基本原理 228
9.2.2 光孤子通信系統的關鍵技術 229
9.2.3 光孤子通信系統的優點及前景 230
9.3 自由空間光通信系統 230
9.3.1 FSO通信系統的基本原理 230
9.3.2 FSO通信系統的關鍵技術 231
9.3.3 FSO通信系統的優點及前景 232
9.4 光量子通信系統 233
9.4.1 光量子通信系統的基本原理 233
9.4.2　光量子通信系統的關鍵技術 235
9.4.3　光量子通信系統的優點及前景 237
9.5 海底光纜通信系統 237
9.5.1 海底光纜通信系統的基本原理 238
9.5.2 海底光纜通信系統的關鍵技術 239
9.5.3 海底光纜通信系統的發展前景 241
習題9 244
第10章 現代全光網絡 245
10.1 全光網絡概述 245
10.1.1 全光網絡的概念及特點 245
10.1.2 全光網絡中的關鍵技術 246
10.1.3 全光網絡的結構 247
10.2 智能光網絡（ASON） 247
10.2.1 ASON的概念及體系結構 248
10.2.2 ASON的連接類型 249
10.2.3 ASON的結構模型 250
10.3 光分組交換網絡 251
10.3.1 光分組交換的概念 251
10.3.2　光分組交換技術的原理 251
10.3.3 光分組交換網絡的結構 252
10.4 光突發交換網絡 253
10.4.1　光突發交換的概念 253
10.4.2　光突發交換技術的原理 253
10.4.3　光突發交換網絡的結構 254
習題10 255
參考文獻 256