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第1章光纤通信引论1

1.1光纤通信的发展1

1.1.1光纤通信的进程2

1.1.2光纤通信的发展趋势4

1.2光纤通信系统6

1.2.1光纤通信系统组成6

1.2.2光纤通信主要器件介绍8

1.3.1光脉冲传输的基本方程10

1.3光纤传输特性10

1.3.2带宽和色散12

1.3.3光纤的损耗16

1.4光纤通信的非线性光学效应18

1.4.1非线性光学效应18

1.4.2受激散射及其对光纤通信的影响21

1.4.3非线性折射率调制引起的非线性光学效应26

1.5光纤的色散补偿技术28

1.5.1负色散光纤补偿29

1.5.2预啁啾技术31

1.5.3色散支持传输法33

1.5.4频谱反转法33

1.5.5啁啾光栅滤波器36

1.6光电子集成技术37

1.6.1光电子集成技术37

1.6.2砷化镓光电子集成工艺38

1.6.3铟化铅光电子集成工艺39

1.6.4Si02光波导集成器件工艺40

1.6.5完全集成的OEIC42

1.6.6OEIC的应用前景43

第2章光波分复用技术44

2.1光波分复用系统44

2.1.1WDM系统的基本形式45

2.1.2WDM系统的构成46

2.1.3WDM技术的主要特点47

2.1.4波分复用、密集波分复用与光频分复用49

2.2波分复用器件50

2.2.1F—P腔型光滤波器50

2.2.2马赫一泽德型光滤波器型光滤波器58

2.2.3光栅波分复用器61

2.3WDM系统的解复用与信道串音65

2.3.1信道选择光滤波器的参数设计和选择能力66

2.3.2直接光解复用光放大WDM系统中的串音67

2.3.3相干解复用密集WDM系统中的串音71

2.4WDM多信道光波系统的非线性串音73

2.4.1受激喇曼散射（SRS）73

2.4.2受激布里渊散射（SBS）75

2.4.3交叉相位调制（XPM）76

2.4.4四波混频（FWM）77

2.5副载波复用（SCM）光波系统78

2.5.1副载波复用的特点79

2.5.2模拟SCM光波系统80

2.5.3相干SCM光波系统87

2.5.4多波长SCM光波系统92

2.6WDM系统的技术规范95

2.6.1集成式和开放式系统96

2.6.2工作波长区的选择98

2.6.3光接口分类99

2.6.5性能要求101

2.6.4光接口参数101

2.6.6光监控通路（OSC）要求102

2.6.7WDM系统的保护103

2.6.8安全要求104

2.6.9单纤双向传输106

第3章阵列波导光栅波分复用器107

3.1阵列波导光栅复用器构成及工作原理107

3.2.1阵列波导光栅的色散112

3.2阵列波导光栅理论112

3.2.2自由光谱范围114

3.2.3频率响应115

3.3阵列波导光栅复用器传输特性117

3.3.1阵列波导光栅的串音117

3.3.2插入损耗119

3.3.3脉冲展宽121

3.4平面阵列波导楔形优化设计124

3.4.1优化数学模型的建立124

3.4.2Bloch模的传播能128

3.4.3优化设计131

3.4.4实例及结论137

3.54×4阵列波导光栅波分复用器的设计与分析138

3.5.14×4AWG设计138

3.5.2工作波长的选择140

3.5.3AWG特征参数141

3.6阵列波导光栅的应用143

3.6.1光上路下路器ADM143

3.6.2光分束器路由器145

第4章光时分复用技术148

4.1光时分复用系统复用基本原理148

4.1.1取样和光发射149

4.1.2定时149

4.1.3复合151

4.2光时分复用系统解复用原理152

4.3光时分复用系统高比特率传输技术155

4.3.1超窄光脉冲的产生与调制技术155

4.3.2光全定时提取技术156

4.3.3时分复用传输帧效率158

4.4光时分复用高比特率传输实验159

4.5光时分复用系统的新进展162

第5章光纤孤子通信166

5.1光孤子及其特性166

5.1.1非线性薛定谔方程167

5.1.2NSE的解及其性质168

5.1.3暗孤子170

5.2.1损耗导致的脉冲展宽与面积定理173

5.2光纤损耗与光孤子能量补偿放大173

5.2.2光纤损耗的补偿放大与全光中继175

5.2.3延长放大器间距的预加重方法178

5.3光孤子系统的通信容量及其限制因素180

5.3.1ASE噪声与光孤子系统的通信容量181

5.3.2孤子相互作用与通信容量183

5.3.3光孤子源频率啁啾的影响186

5.3.4高阶效应对光孤子传输的影响189

5.4光纤孤子的传输控制191

5.4.1ASE限制的频域滤波控制192

5.4.2光孤子传输的时域控制195

5.5多信道光孤子系统198

5.5.1多信道光孤子通信系统的特点198

5.5.2多信道光孤子的碰撞长度200

5.5.3多信道光孤子通信系统201

5.6光纤孤子通信系统的组成与实验进展204

5.6.1光孤子通信实验系统组成205

5.6.2光孤子的测量209

5.6.3光纤线路直接实验传输系统211

5.6.4循环光纤环路传输实验系统214

5.7OTDM孤子信号色散位移光纤传输实验220

5.7.1实验系统220

5.7.2测试结果223

第6章全光通信技术227

6.1三代通信网络介绍228

6.2光交换方式230

6.2.1空分光交换（光空分开关）231

6.2.2时分光交换234

6.2.3波分光交换235

6.2.4复合光交换236

6.3WDM全光通信网237

6.3.1光传送网的分层结构238

6.3.2波长通道和虚波长通道239

6.3.3光交叉连接的节点结构240

6.3.4全光波长变换器246

6.3.5全光光纤网络容量249

6.3.6国内外典型的光网络251

6.4.1OXC的结构与同频串扰的产生253

6.4WDM全光网中的同频干扰253

6.4.2同频串扰的理论研究255

6.5第三代全光网络介绍256

附录1电磁波频率与波长的换算260

附录2dBm与mW换算表260

附录3百分损耗（％）与分贝（dB）损耗换算表260

附录4ITU—T关于波分复用系统波长安排的建议草案261

附录5光波长区的分配264

附录6英汉缩略术语汇编271

参考文献281