本书是光纤通信方面的一本经典巨著，在国内外享有盛誉。全书共计13章，主要内容包括：光纤通信概述；光纤通信系统的主要组成部分——光纤、光发射机和光接收机；单信道和多信道光纤通信系统的设计；光纤的损耗管理、色散管理和非线性管理技术；先进光波系统；全光信号处理。全书内容系统全面，理论体系严谨，讲解深入浅出，理论与实践结合紧密，同时非常注重近年来光纤通信中出现的新技术。
Govind P. Agrawal 美国罗切斯特大学光学与物理学教授，激光力能学实验室高级科学家，世界光电子和光通信领域的著名学者，在激光物理、非线性光学和光纤通信领域著作颇丰。并且他是OSA会士和IEEE会士。
目录第1章绪论1.1历史回顾1.1.1光纤通信的需求1.1.2光波系统的演进1.2基本概念1.2.1模拟信号和数字信号1.2.2信道复用1.2.3调制格式1.3光通信系统1.4光波系统组成1.4.1作为通信通道的光纤1.4.2光发射机1.4.3光接收机习题参考文献第2章光纤2.1几何光学描述2.1.1阶跃折射率光纤2.1.2渐变折射率光纤2.2波的传输2.2.1麦克斯韦方程组2.2.2光纤模式2.2.3单模光纤2.3单模光纤中的色散2.3.1群速度色散2.3.2材料色散2.3.3波导色散2.3.4高阶色散2.3.5偏振模色散2.4色散引起的限制2.4.1基本传输方程2.4.2啁啾高斯脉冲2.4.3对比特率的限制2.4.4光纤带宽2.5光纤损耗2.5.1衰减系数2.5.2材料吸收2.5.3瑞利散射2.5.4波导缺陷2.6非线性光学效应2.6.1受激光散射2.6.2非线性相位调制2.6.3四波混频2.7光纤设计和制造2.7.1石英光纤2.7.2塑料光纤2.7.3光缆和连接器习题参考文献第3章光发射机3.1半导体激光器物理3.1.1自发辐射和受激辐射3.1.2非辐射复合3.1.3光增益3.1.4反馈和激光器阈值3.1.5纵模3.1.6激光器结构3.2单模半导体激光器3.2.1分布反馈激光器3.2.2耦合腔半导体激光器3.2.3可调谐半导体激光器3.2.4垂直腔面发射激光器3.3激光器的工作特性3.3.1连续工作特性3.3.2调制带宽3.3.3相对强度噪声3.3.4频谱线宽3.4光信号产生3.4.1直接调制3.4.2外调制3.5发光二极管3.5.1连续工作特性3.5.2调制响应3.5.3发光二极管的结构3.6光发射机的设计3.6.1光源与光纤的耦合3.6.2驱动电路3.6.3可靠性和封装习题参考文献第4章光接收机4.1基本概念4.1.1响应度和量子效率4.1.2上升时间和带宽4.2常用的光电探测器4.2.1pn光电二极管4.2.2pin光电二极管4.2.3雪崩光电二极管4.2.4MSM光电探测器4.3光接收机的设计4.3.1前端4.3.2线性通道4.3.3判决电路4.3.4集成光接收机4.4光接收机噪声4.4.1噪声机制4.4.2pin光接收机4.4.3APD光接收机4.5相干探测4.5.1本机振荡器4.5.2零差探测4.5.3外差探测4.5.4信噪比4.6光接收机灵敏度4.6.1误码率4.6.2最小接收光功率4.6.3光电探测的量子极限4.7灵敏度劣化4.7.1消光比4.7.2强度噪声4.7.3定时抖动4.8光接收机的性能习题参考文献第5章光波系统5.1系统结构5.1.1点对点链路5.1.2分配网5.1.3局域网5.2设计指南5.2.1损耗限制光波系统5.2.2色散限制光波系统5.2.3功率预算5.2.4上升时间预算5.3长途光波系统5.3.1性能限制因素5.3.2陆地光波系统5.3.3海底光波系统5.4功率代价的来源5.4.1模式噪声5.4.2模分配噪声5.4.3反射反馈和噪声5.4.4色散脉冲展宽5.4.5频率啁啾5.4.6眼图闭合度代价5.5前向纠错5.5.1纠错码5.5.2编码增益5.6计算机辅助设计习题参考文献第6章多信道系统6.1WDM光波系统6.1.1大容量点对点链路6.1.2广域网与城域网6.1.3多址WDM网络6.2WDM器件6.2.1可调谐光滤波器6.2.2复用器和解复用器6.2.3分插复用器和滤波器6.2.4星形耦合器6.2.5波长路由器6.2.6WDM光发射机和光接收机6.3系统性能问题6.3.1不同波长线性串扰6.3.2相同波长线性串扰6.3.3非线性拉曼串扰6.3.4受激布里渊散射6.3.5交叉相位调制6.3.6四波混频6.3.7其他设计问题6.4时分复用6.4.1信道复用6.4.2信道解复用6.4.3系统性能6.5副载波复用6.5.1模拟和数字副载波复用系统6.5.2多波长副载波复用系统6.5.3正交频分复用6.6码分复用6.6.1时域编码6.6.2频域编码6.6.3跳频习题参考文献第7章损耗管理7.1光纤损耗的补偿7.1.1周期放大方案7.1.2集总放大和分布放大7.1.3双向泵浦方案7.2掺铒光纤放大器7.2.1泵浦和增益谱7.2.2二能级模型7.2.3放大器噪声7.2.4多信道应用7.3拉曼放大器7.3.1拉曼增益和带宽7.3.2拉曼引起的信号增益7.3.3多泵浦拉曼放大7.3.4拉曼放大器的噪声指数7.4光信噪比7.4.1集总放大7.4.2分布放大7.5电信噪比7.5.1放大自发辐射引起的电流起伏7.5.2放大自发辐射对信噪比的影响7.5.3放大器链中噪声的形成7.6接收机灵敏度和Q因子7.6.1误码率7.6.2Q因子和光信噪比的关系7.7色散和非线性效应的作用7.7.1通过调制不稳定性的噪声增长7.7.2噪声引起的信号劣化7.7.3噪声引起的能量起伏7.7.4噪声引起的定时抖动7.8周期放大光波系统7.8.1数值方法7.8.2最佳输入功率习题参考文献第8章色散管理8.1色散问题及其解决方案8.2色散补偿光纤8.2.1色散补偿条件8.2.2色散图8.2.3色散补偿光纤的设计8.3光纤布拉格光栅8.3.1常周期光栅8.3.2啁啾光纤光栅8.3.3采样光栅8.4色散均衡滤波器8.4.1GiresTournois滤波器8.4.2马赫曾德尔滤波器8.4.3其他全通滤波器8.5光学相位共轭8.5.1工作原理8.5.2自相位调制的补偿8.5.3相位共轭信号的产生8.6高比特率信道8.6.1可调谐色散补偿8.6.2高阶色散管理8.6.3偏振模色散补偿8.7电色散补偿8.7.1群速度色散预补偿的基本思想8.7.2发射机处的预补偿8.7.3接收机处的色散补偿习题参考文献第9章非线性效应的控制9.1光纤非线性的影响9.1.1系统设计问题9.1.2半解析方法9.1.3孤子区域和伪线性区域9.2光纤中的孤子9.2.1光孤子的特性9.2.2损耗管理孤子9.3色散管理孤子9.3.1色散渐减光纤9.3.2周期色散图9.3.3设计问题9.3.4定时抖动9.3.5定时抖动的控制9.4伪线性光波系统9.4.1信道内非线性效应9.4.2信道内交叉相位调制9.4.3信道内四波混频9.5信道内非线性效应的控制9.5.1色散图的优化9.5.2相位交替技术9.5.3偏振比特交替习题参考文献第10章先进光波系统10.1光进调制格式10.1.1光信号的编码10.1.2振幅和相位调制器10.2解调方案10.2.1同步外差解调10.2.2异步外差解调10.2.3光延迟解调10.3散弹噪声和误码率10.3.1同步外差接收机10.3.2异步外差接收机10.3.3带有延迟解调的接收机10.4灵敏度劣化机制10.4.1激光器的强度噪声10.4.2激光器的相位噪声10.4.3信号偏振起伏10.4.4光放大器加入的噪声10.4.5光纤色散10.5非线性效应的影响10.5.1非线性相位噪声10.5.2光纤色散效应10.5.3非线性相位噪声的补偿10.6最新进展10.6.1采用DBPSK格式的系统10.6.2采用DQPSK格式的系统10.6.3采用QAM和相关格式的系统10.6.4采用正交频分复用的系统10.7极限信道容量习题参考文献第11章光学信号处理11.1非线性技术和器件11.1.1非线性光纤环形镜11.1.2参量放大器11.1.3半导体光放大器中的非线性效应11.1.4双稳光器件11.2全光触发器11.2.1半导体激光器和半导体光放大器11.2.2耦合半导体激光器和半导体光放大器11.3波长转换器11.3.1基于交叉相位调制的波长转换器11.3.2基于四波混频的波长转换器11.3.3无源半导体波导11.3.4基于半导体光放大器的波长转换器11.4超快光交换11.4.1时域解复用11.4.2数据格式转换11.4.3包交换11.5光再生器11.5.1基于光纤的2R再生器11.5.2基于半导体光放大器的2R再生器11.5.3基于光纤的3R再生器11.5.4基于半导体光放大器的3R再生器11.5.5相位编码信号的再生习题参考文献附录A 单位系统附录B 缩写词附录C 脉冲展宽的一般公式附录D 软件包 中英文术语对照
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