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基础篇3

第1章 概述3

1.1 光纤通信的概念3

1.1.1 什么是光纤通信3

1.1.2 光纤通信系统的组成4

1.2 光纤通信的发展历史4

1.2.1 光纤通信的里程碑4

1.2.2 爆炸性发展5

1.3 现代光纤通信技术5

1.3.1 光纤通信技术的特点5

1.3.2 光纤通信新技术6

复习与思考9

第2章 光纤与光缆10

2.1 光纤的结构与制备工艺10

2.1.1 光纤的结构10

2.1.2 光纤的制备工艺11

2.2 光纤的分类及传输原理13

2.2.1 光纤的分类13

2.2.2 光线理论和波动理论15

2.2.3 带宽和色散20

2.2.4 光纤的损耗21

2.2.5 光纤中的非线性效应23

2.3 常用于光纤通信系统的几种光纤24

2.3.1 G.652标准单模光纤24

2.3.2 G.653色散位移光纤24

2.3.3 G.654衰减最小光纤24

2.3.4 G.655非零色散光纤24

2.3.5 G.656宽带全波光纤25

2.3.6 G.657接入网光纤25

2.3.7 色散补偿光纤25

2.4 光缆26

2.4.1 光缆的结构26

2.4.2 光缆的分类26

2.4.3 光缆的型号和规格26

复习与思考27

第3章 光发送机和光接收机29

3.1 激光产生的物理基础29

3.1.1 激光产生的原理29

3.1.2 激光器的工作原理32

3.2 半导体激光器和发光二极管33

3.2.1 半导体激光器的发光机理33

3.2.2 半导体激光器的工作特性34

3.2.3 半导体发光二极管的发光机理36

3.2.4 半导体发光二极管的工作特性36

3.3 几种特殊结构的半导体激光器38

3.3.1 分布反馈激光器38

3.3.2 分布式布拉格反射激光器39

3.3.3 垂直腔面发射激光器39

3.3.4 光纤激光器41

3.4 光调制41

3.5 光发送机42

3.5.1 光发送机的结构42

3.5.2 光发送机的主要技术指标43

3.6 光检测器43

3.6.1 光纤通信对光检测器的要求43

3.6.2 PIN光电二极管的工作机理44

3.6.3 PIN光电二极管的特性45

3.6.4 雪崩光电二极管的工作机理46

3.6.5 雪崩光电二极管的特性47

3.7 光接收机48

3.7.1 光接收机的结构49

3.7.2 前置放大器49

3.7.3 光接收机的主要性能指标50

复习与思考51

第4章 光纤放大器与光纤激光器52

4.1 光纤放大器52

4.1.1 增益和增益带宽53

4.1.2 增益饱和53

4.1.3 噪声指数53

4.2 掺铒光纤放大器54

4.2.1 掺铒光纤放大器的构成54

4.2.2 掺铒光纤放大器的工作原理及特性54

4.2.3 掺铒光纤放大器的设计59

4.2.4 掺铒光纤放大器的测试62

4.2.5 掺铒光纤放大器的应用65

4.3 光纤拉曼放大器65

4.3.1 光纤拉曼放大器的工作原理66

4.3.2 光纤拉曼放大器的结构和特点66

4.3.3 光纤拉曼放大器的应用67

4.4 光纤激光器68

4.4.1 光纤激光器的工作原理及分类68

4.4.2 光纤激光器的应用70

复习与思考71

第5章 光纤通信中的光无源器件73

5.1 光纤连接器73

5.1.1 光纤连接器的组成74

5.1.2 光纤连接器的性能74

5.1.3 常用的光纤连接器75

5.2 光纤耦合器76

5.2.1 光纤耦合器的类型76

5.2.2 光纤耦合器的结构77

5.2.3 光纤耦合器的特性参数78

5.3 光调制器80

5.3.1 电光效应80

5.3.2 MZ干涉型光调制器81

5.4 光开关82

5.4.1 光开关的分类82

5.4.2 光开关的特性参数83

5.5 光纤光栅84

5.5.1 光纤光栅的分类85

5.5.2 光纤布拉格光栅85

5.6 光衰减器86

5.6.1 光衰减器的分类与工作原理86

5.6.2 光衰减器的特性参数87

5.7 光隔离器88

5.7.1 偏振相关型光隔离器88

5.7.2 偏振无关型光隔离器89

5.8 光环行器89

5.8.1 光环行器的结构90

5.8.2 光环行器的特性参数90

5.9 波分复用器90

5.9.1 波分复用器的工作原理90

5.9.2 常用的波分复用器91

5.10 光器件测试93

5.10.1 插入损耗的测量93

5.10.2 回波损耗的测量94

5.10.3 隔离度的测量94

5.10.4 方向性的测量95

5.10.5 偏振相关损耗的测量95

复习与思考96

应用篇99

第6章 光缆线路99

6.1 光缆线路施工准备99

6.1.1 路由复测99

6.1.2 光缆检验、配盘与搬运100

6.2 光缆敷设101

6.2.1 直埋光缆的敷设101

6.2.2 管道光缆的敷设102

6.2.3 架空光缆的敷设102

6.2.4 水底光缆的敷设104

6.2.5 局内光缆的敷设105

6.2.6 长途管道气送光缆的敷设106

6.2.7 架空复合地线光缆的敷设106

6.3 光缆接续与成端107

6.3.1 光纤接续损耗107

6.3.2 光纤熔接机108

6.3.3 光缆接续工艺109

6.3.4 多芯带状光纤熔接109

6.3.5 光缆成端110

6.4 光缆线路工程检测111

6.4.1 光缆单盘检测111

6.4.2 光缆接续现场监测112

6.4.3 再生段全程竣工测试112

6.5 光缆线路维护与应急抢修113

6.5.1 光缆线路维护的基本原则113

6.5.2 维护管理组织113

6.5.3 光缆线路常规维护114

6.5.4 光缆线路障碍及处理116

6.5.5 光缆线路应急抢修116

6.5.6 线路障碍应急抢修程序117

复习与思考118

第7章 光传输设备的操作与维护119

7.1 SDH光传输设备的系统结构119

7.2 SDH硬件系统120

7.2.1 系统功能框图120

7.2.2 硬件单板联系121

7.2.3 硬件单板排列122

7.3 SDH网管系统122

7.3.1 网管软件层次结构122

7.3.2 网管的组网方式123

7.3.3 网管的运行环境124

7.4 SDH网管系统的功能124

7.4.1 系统管理125

7.4.2 配置管理125

7.4.3 告警管理126

7.4.4 性能管理127

7.4.5 安全管理128

7.4.6 维护管理129

7.5 SDH设备的安装、调试流程130

7.5.1 安装准备131

7.5.2 硬件安装131

7.5.3 软件安装132

7.5.4 单点调试132

7.5.5 系统联调132

7.6 SDH系统调测133

7.6.1 系统调测流程133

7.6.2 配置并连接网元134

7.6.3 光接口测试134

7.6.4 电接口测试136

7.6.5 抖动测试137

7.6.6 时钟性能测试138

7.6.7 设备自环测试138

7.6.8 连通光路138

7.6.9 公务电话和业务检查139

7.6.10 保护功能和同步检查139

7.6.11 性能及网管功能检查139

复习与思考139

第8章 光纤通信系统的设计140

8.1 设计原则140

8.1.1 工程设计与系统设计140

8.1.2 系统设计的内容141

8.1.3 系统设计的方法141

8.2 数字传输系统的设计144

8.2.1 系统技术考虑144

8.2.2 光通道功率代价和损耗、色散预算144

8.3 光纤系统实例146

复习与思考148

第9章 光纤通信常用仪表及应用149

9.1 光时域反射仪149

9.1.1 光时域反射仪的工作原理149

9.1.2 光时域反射仪的使用方法151

9.2 光功率计152

9.2.1 光功率计简介152

9.2.2 光功率计的使用153

9.3 误码测试仪及系统误码性能测试154

9.3.1 误码测试仪简介154

9.3.2 误码性能154

9.3.3 SDH设备的误码测试156

9.3.4 系统误码性能测试158

9.3.5 光端机接收灵敏度性能测试160

9.4 数字传输分析仪161

9.4.1 SDH/PDH数字传输分析仪简介161

9.4.2 SDH/PDH数字传输分析仪的抖动测试163

复习与思考164

附录A 光纤通信工程常用图形符号165

附录B 光功率单位换算表171

附录C 光纤标准对照与光纤工作波段172

附录D 架空复合地线光缆安装金具173

附录E 光缆线路施工和维护常用仪器与工具176

附录F 光纤通信技术常用英文缩写179

参考文献186