《认识光通信》简介：

本书为普及光通信技术知识而编写。本书运用通俗的语言和生动的插图对光纤通信、大气光通信、蓝绿光通信、可见光通信及量子通信的一些基本概念进行了系统的阐述，本书无论从内容选取、机理说明、概念解释，还是从文字叙述、插图说明和实用程度等方面，都具备自己的特色，适合想初步了解光通信基础知识的人员阅读，也可作为大中专院校相关专业的参考书籍，同时对从事光通信系统和网络研究教学、规划设计、管理和维护的有关人员也有一定的参考价值。

《认识光通信》目录：

第1 章光通信史 /
1.1光传递信息自古有之 /
1.1.1周幽王烽火戏诸侯——古老光通信 /
1.1.2信号灯通信——自古到今使用 /
1.1.3航标灯通信——船舶导航指引 /
1.2近代光通信 /
1.2.1贝尔发明光电话 /
1.2.2梅曼发明激光器 /
1.2.3最早的光通信系统 /
1.2.4光纤通信鼻祖——高锟 /
1.2.5光通信发展简史 /
1.3光纤通信系统 /
1.3.1光纤是怎样传光的 /
1.3.2光纤通信系统组成 /
1.3.3光纤通信优点 /
第2章光通信基础 /
2.1光是电磁波 /
2.1.1光的波动性——麦克斯韦预言存在电磁波 /
2.1.2赫兹实验验证电磁波存在 /
2.1.3光的粒子性——爱因斯坦的贡献 /
2.2均匀介质中的光波 /
2.2.1电场的波动方程 /
2.2.2光程差/相位差——光干涉及器件基础 /
2.3光的传播特性 /
2.3.1光的反射、折射和全反射——光纤波导传光基础 /
2.3.2光的衍射——单频激光器基础 /
2.3.3光的偏振——菲涅尔的贡献 /
2.3.4光的双折射——光调制器基础 /
第3章光纤通信传输介质——光导纤维 /
3.1光纤结构和类型 /
3.1.1玻璃丝传光发展史——全反射应用 /
3.1.2多模光纤/单模光纤——由传输模式数量决定 /
3.1.3阶跃光纤/渐变光纤——折射率在纤芯分布不同色散也不同 /
3.1.4相速度/群速度——相速度是波前传输速度，群速度是相速度的分量 /
3.1.5光纤制造 /
3.2光纤传输原理 /
3.2.1全反射和相干——光纤传输条件 /
3.2.2一维光纤波导——直线光线 /
3.2.3二维光纤波导——螺旋光线 /
3.2.4光纤模式——麦克斯韦波动方程求解结果 /
3.3光纤传输特性 /
3.3.1光纤损耗——越纯净损耗越小 /
3.3.2光纤色散——模式不同、路径不同、到达终点时间不同导致脉冲展宽 /
3.3.3光纤传输最大比特率——由光纤色散决定 /
3.4光纤种类 /
3.4.1G.652标准单模（SSM）光纤 /
3.4.2G.653色散位移光纤（DSF）光纤 /
3.4.3G.654截止波长位移光纤（CSF） /
3.4.4G.655非零色散位移光纤（NZ-DSF） /
3.4.5G.656宽带非零色散位移光纤（WNZ-DSF） /
3.4.6G.657接入网用光纤 /
3.4.7正负色散光纤和色散补偿光纤 /
3.5光缆结构和类型 /
3.5.1缆芯 /
3.5.2护套 /
3.5.3铠装 /
第4 章光干涉无源器件 /
4.1马赫-曾德尔（M-Z）器件 /
4.1.1电光效应——晶体折射率n与施加外电场E有关 /
4.1.2M-Z电光调制器——基于电光效应和光双折射效应 /
4.1.3马赫-曾德尔滤波器——两个单色光经不同光程传输后的干涉结果 /
4.1.4光纤水听器系统——马赫-曾德尔干涉仪的应用 /
4.1.5M-Z波分复用/解复用器——光程差应用 /
4.1.6M-Z电光开关——其输出由波导光相位差决定 /
4.2阵列波导光栅（AWG）器件 /
4.2.1AWG星形耦合器 /
4.2.2AWG工作原理——多波长光经不同路径在终点干涉 /
4.2.3AWG复用/解复用器 /
4.3布拉格（Bragg）光栅器件 /
4.3.1布拉格光栅——一列平行半反射镜 /
4.3.2布拉格光纤光栅滤波器——折射率周期性变化的光栅，反射布拉格共振波长附近的光 /
4.4介质薄膜干涉器件 /
4.4.1电介质镜——折射率交替变化的数层电介质材料 /
4.4.2介质薄膜光滤波解复用器——利用光干涉选择波长 /
第5 章法拉第磁光效应器件 /
5.1法拉第磁光效应 /
5.1.1法拉第磁光效应——电场和磁场结伴而行 /
5.1.2法拉第的伟大贡献 /
5.2法拉第磁光效应器件 /
5.2.1互易器件和非互易器件 /
5.2.2光隔离器——单方向传输光器件 /
5.2.3光环形器——3个端口的光隔离器 /
第6 章光源及光调制 /
6.1激光器源于光的干涉 /
6.1.1干涉和谐振普遍存在 /
6.1.2光的干涉——法布里-珀罗（F-P）光学谐振器 /
6.1.3发光机理——电子从高能带跃迁到低能带发出光子 /
6.2半导体激光器 /
6.2.1LD激光发射条件——粒子数反转、光学谐振腔 /
6.2.2激光器起振的阈值条件——腔体阈值增益等于总损耗 /
6.2.3激光器起振的相位条件——整数倍半波长等于腔长 /
6.2.4分布反馈（DFB）激光器——增加频率选择电介质镜衍射光栅 /
6.2.5波长可调激光器——多腔耦合，多方控制 /
6.3半导体激光器（LD）的特性 /
6.3.1LD的波长特性 /
6.3.2LD模式特性——纵模决定频谱特性，横模决定空间特性 /
6.4光调制 /
6.4.1光调制——让光携带声音和数字信号 /
6.4.2先进光调制技术——QPSK调制和QAM调制 /
第7 章光探测及光接收 /
7.1光探测器 /
7.1.1光探测机理——吸收光子产生电子 /
7.1.2响应度、量子效率和响应带宽 /
7.1.3PIN光电二极管 /
7.1.4雪崩光电二极管——雪崩倍增效应使灵敏度提高 /
7.1.5波导光探测器——高速光纤通信系统接收器件 /
7.2数字光接收机 /
7.2.1光/电转换和前置放大——决定放大器的性能 /
7.2.2线性放大和数据恢复——眼图分析系统性能 /
7.2.3接收机信噪比（SNR） /
7.3接收机误码率、Q参数和SNR /
7.3.1接收机比特误码率（BER） /
7.3.2比特误码率用Q参数表示 /
7.3.3Q参数和信噪比（SNR）的关系——Q的平方等于SNR /
7.3.4Q参数和光信噪比（OSNR）的关系——Q的平方等于OSNR /
第8 章光放大器 /
8.1掺铒光纤放大器（EDFA） /
8.1.1掺铒光纤结构和EDFA的构成 /
8.1.2EDFA工作原理——泵浦光能量转移到信号光 /
8.1.3EDFA的特性 /
8.1.4EDFA噪声 /
8.1.5掺铒光纤放大器的优点 /
8.1.6EDFA的应用 /
8.2光纤拉曼放大器 /
8.2.1光纤拉曼放大器的工作原理——拉曼散射光频等于信号光频 /
8.2.2光纤拉曼增益和带宽——信号光与泵浦光频差不同增益也不同 /
8.2.3多波长泵浦拉曼放大器——获得平坦光增益带宽 /
8.2.4光纤拉曼放大器等效开关增益和有效噪声指数 /
8.2.5光纤拉曼放大技术的应用 /
8.2.6混合使用拉曼放大和EDFA——获得平坦的总增益频谱曲线 /
8.3半导体光放大器（SOA） /
8.3.1半导体光放大器工作原理 /
8.3.2如何使半导体激光器变为半导体光放大器 /
第9 章光纤通信系统 /
9.1光纤通信系统基础 /
9.1.1脉冲编码——将模拟信号变为数字信号 /
9.1.2信道编码——减少误码，方便时钟提取 /
9.1.3信道复用——扩大信道容量，充分利用光纤带宽 /
9.2频分复用光纤通信系统 /
9.2.1频分复用光纤传输系统 /
9.2.2光纤/电缆混合网络——典型的FDM光纤通信系统 /
9.2.3微波副载波（SCM）光纤传输系统——射频信号光纤传输（RoF） /
9.2.4正交频分复用（OFDM）光纤传输系统——4G、5G移动通信基础 /
9.3时分复用光纤通信系统——SDH光纤通信系统 /
9.3.1时分复用工作原理 /
9.3.2SDH帧结构和传输速率 /
9.3.3复用映射结构 /
9.4光复用光纤通信系统 /
9.4.1波分复用（WDM）光纤通信系统 /
9.4.2偏振复用（PM）光纤通信系统 /
9.5相干光纤通信系统 /
9.5.1相干检测原理——信号光与本振光混频产生中频信号 /
9.5.2外差异步解调——不需恢复中频可简化接收机设计 /
9.5.3相位分集接收——产生与信号光和本振光相位差无关的输出信号 /
9.5.4偏振分集接收——输出信号与偏振无关 /
第10 章高速光纤通信 /
10.1前向纠错——减少误码的关键技术 /
10.1.1前向纠错概述——提高色散限制系统性能的最好办法 /
10.1.2前向纠错实现方法——并行处理级联内外编码 /
10.2系统色散补偿和管理 /
10.2.1系统色散补偿原理——设法消去色散使光信号展宽的相位系数 /
10.2.2色散补偿方法——负色散光纤补偿、电子滤波均衡DSP等 /
10.2.3系统色散管理——正负色散光纤交替铺设 /
10.3数字信号处理（DSP） /
10.3.1DSP在高比特率光纤通信系统中的作用 /
10.3.2DSP基础——电子滤波均衡色散补偿 /
10.3.3数字信号处理（DSP）技术的实现 /
10.3.4100Gbit/s系统数字信号处理器 /
10.4增益均衡 /
10.4.1增益均衡的必要性——满足光纤通信系统所有信道对BER的要求 /
10.4.2增益均衡实现方法——预增强和插入增益平坦滤波器 /
10.4.3无源均衡器——光滤波器均衡 /
10.4.4有源均衡器——有源滤波 /
10.5奈奎斯特脉冲整形 /
10.5.1奈奎斯特脉冲整形概念——使信号频谱局限在最小频谱带宽内 /
10.5.2奈奎斯特发送机/接收机及其系统 /
10.6100Gbit/s超长距离DWDM系统 /
10.6.1100Gbit/s超长距离DWDM系统关键技术 /
10.6.2100Gbit/s超长距离DWDM系统光收发模块 /
10.7海底光缆通信 /
10.7.1海底光缆通信系统在世界通信网络中的地位和作用 /
10.7.2海底光缆通信系统组成和分类 /
10.7.3海底光缆通信系统发展历程 /
10.7.4连接中国的海底光缆通信系统 /
10.7.5海底光缆系统供电 /
10.7.6无中继海底光缆传输系统 /
10.8光纤传输量子通信 /
10.8.1量子通信概述 /
10.8.2量子通信系统 /
第11 章无源光网络接入 /
11.1接入网在网络建设中的作用及发展趋势 /
11.1.1接入网在网络建设中的作用 /
11.1.2光接入网技术演进——向宽带光纤接入过度 /
11.1.3三网融合——接入网的发展趋势 /
11.2PON接入网结构 /
11.2.1光线路终端（OLT） /
11.2.2光网络单元（ONU） /
11.2.3光分配网络（ODN）——将OLT光信号广播分配到多个ONU /
11.3无源光网络技术 /
11.3.1下行复用技术——时分复用或WDM /
11.3.2上行接入技术——TDMA突发模式接入 /
11.4PON接入系统 /
11.4.1EPON系统 /
11.4.2GPON系统 /
11.4.3WDM-PON系统 /
11.4.4WDM/TDM混合PON /
第12 章无线光通信 /
12.1无线光通信系统 /
12.1.1光学天线 /
12.1.2光发射机 /
12.1.3光接收机 /
12.1.4捕获、瞄准和跟踪 /
12.1.5空间分集系统 /
12.1.6信道 /
12.2自由空间光通信（FSO） /
12.2.1大气光通信——传输介质为大气 /
12.2.2大气湍流决定的BER、SNR和Q参数 /
12.2.3星地间光通信 /
12.2.4卫星间光通信 /
12.3蓝绿光通信——传输介质为海水 /
12.3.1概述 /
12.3.2激光对潜通信种类 /
12.3.3蓝绿光通信系统 /
12.4可见光通信——传输介质为空气 /
12.4.1白光LED发光原理 /
12.4.2可见光通信系统 /
12.4.3可见光通信上行链路 /
12.4.4可见光通信应用 /
12.5自由空间传输量子通信 / 附录 /
附录A名词术语索引 /
附录B科学名人及其贡献 / 参考文献 /
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