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第1章 光纤通信概述1

1.1 光纤通信的发展史1

1.2 光纤通信的光波波谱3

1.3 光纤通信系统的组成4

1.4 光纤通信系统的特点及应用5

1.4.1 光纤通信的特点5

1.4.2 光纤通信的应用6

1.5 光纤通信的发展趋势6

实践项目与教学情境8

小结8

思考题与练习题8

第2章 光纤和光缆9

2.1 光纤的结构、分类和标准9

2.1.1 光纤的结构9

2.1.2 光纤的分类10

2.1.3 光纤标准13

2.2 光纤的导光原理16

2.3 光纤特性22

2.3.1 光纤的几何特性23

2.3.2 光纤的传输特性25

2.3.3 光纤的机械特性30

2.3.4 光纤的温度特性31

2.4 光缆的结构和种类32

2.4.1 光缆的结构32

2.4.2 光缆的种类36

2.4.3 光缆的型号和规格38

2.4.4 光缆端别与纤序的识别41

2.5 光纤的熔接41

2.5.1 光纤熔接机的分类41

2.5.2 光纤熔接机的工作原理42

2.5.3 光纤熔接的工作步骤43

2.5.4 熔接质量评判44

2.5.5 光纤接续时常见故障的处理45

2.5.6 熔接机的保养及注意事项46

2.6 光纤的冷接47

实践项目与教学情境50

小结50

思考题与练习题51

第3章 通信用光器件52

3.1 光源52

3.1.1 激光器的工作原理53

3.1.2 半导体激光器57

3.1.3 分布反馈半导体激光器60

3.1.4 量子阱半导体激光器61

3.1.5 发光二极管61

3.1.6 半导体光源的应用63

3.2 光电检测器64

3.2.1 光电检测器的工作原理64

3.2.2 PIN光电二极管65

3.2.3 雪崩光电二极管66

3.2.4 光电检测器的特性67

3.3 无源光器件69

3.3.1 光纤连接器69

3.3.2 光衰减器71

3.3.3 光耦合器71

3.3.4 光隔离器与光环行器73

3.3.5 光开关74

3.3.6 光波长转换器74

3.3.7 光波分复用器75

3.3.8 光滤波器76

3.3.9 光纤光栅76

3.4 光放大器77

3.4.1 光放大器的概念与分类77

3.4.2 EDFA的基本结构与工作原理78

3.4.3 EDFA的工作特性80

3.4.4 EDFA的应用82

实践项目与教学情境82

小结82

思考题与练习题83

第4章 光端机84

4.1 光发送机85

4.1.1 光发送机的基本组成85

4.1.2 光源的调制87

4.1.3 自动功率控制和温度控制89

4.1.4 光发送机的主要指标90

4.2 光接收机90

4.2.1 光接收机的基本组成90

4.2.2 光接收机的噪声特性92

4.2.3 光接收机的主要指标93

4.3 光中继器94

实践项目与教学情境94

小结94

思考题与练习题95

第5章 SDH技术96

5.1 SDH的产生和基本概念96

5.2 SDH的速率与帧结构99

5.3 映射原理与同步复用102

5.3.1 基本复用映射结构102

5.3.2 基本复用映射步骤105

5.3.3 映射方法105

5.3.4 复用方法110

5.3.5 指针115

5.4 SDH开销121

5.4.1 段开销122

5.4.2 通道开销124

5.5 SDH传输网131

5.5.1 SDH传输网的物理拓扑131

5.5.2 SDH网元131

5.6 SDH自愈网134

5.6.1 自愈网的概念134

5.6.2 线路保护倒换135

5.6.3 ADM自愈环保护136

5.6.4 DXC网形网保护140

5.6.5 各种自愈保护比较140

5.7 SDH网同步141

5.7.1 网同步的工作方式141

5.7.2 SDH网同步结构和同步方式144

5.7.3 SDH网元的定时146

5.8 SDH网络管理148

5.8.1 SDH网管的基本概念148

5.8.2 SDH网管功能151

5.9 SDH故障处理与案例分析152

实践项目与教学情境153

小结154

思考题与练习题154

第6章 WDM系统156

6.1 WDM技术概述156

6.1.1 WDM概述156

6.1.2 WDM工作方式158

6.1.3 WDM系统类型159

6.1.4 WDM系统应用类型160

6.2 WDM系统结构与设备162

6.2.1 WDM系统的基本结构162

6.2.2 WDM系统设备163

6.2.3 WDM组网与网络保护165

6.2.4 WDM系统的监控168

6.2.5 WDM系统的网络管理169

6.2.6 WDM系统的性能170

6.3 WDM系统的关键技术170

6.3.1 光源170

6.3.2 光电检测器173

6.3.3 光波长转换器173

6.3.4 光放大器173

6.3.5 光复用器和光解复用器175

6.4 WDM系统规范176

6.4.1 WDM波分配176

6.4.2 WDM系统光接口177

6.5 WDM系统案例分析180

实践项目与教学情境181

小结181

思考题与练习题182

第7章 光纤通信系统设计183

7.1 损耗受限系统设计184

7.2 色散受限系统设计186

7.3 波分复用系统的设计188

7.4 应用举例189

实践项目与教学情境191

小结191

思考题与练习题191

第8章 光纤通信新技术192

8.1 MSTP技术192

8.1.1 MSTP概述192

8.1.2 MSTP的关键技术194

8.1.3 内嵌RPR的MSTP201

8.2 ASON技术202

8.2.1 ASON概述202

8.2.2 ASON连接类型205

8.2.3 ASON设备现状及技术应用206

8.3 OTN技术207

8.3.1 OTN概述207

8.3.2 OTN关键技术208

8.3.3 OTN组网保护209

8.3.4 OTN功能引入策略212

8.4 PTN技术213

8.4.1 PTN概述213

8.4.2 PTN技术214

8.4.3 PTN功能215

8.4.4 PTN应用216

8.5 光接入技术216

8.5.1 光接入网的基本概念216

8.5.2 无源光网络218

8.5.3 混合光纤同轴网220

8.6 全光通信网223

8.6.1 全光网概述223

8.6.2 全光网的光复用225

8.6.3 全光网的光交换227

8.7 相干光通信技术230

8.8 光孤子通信技术233

实践项目与教学情境234

小结234

思考题与练习题235

第9章 光纤通信实训236

9.1 2M塞绳的制作236

9.1.1 学习目的236

9.1.2 工具与器材准备237

9.1.3 具体操作步骤237

9.2 用背向散射法测量光纤的衰减和光纤的长度238

9.2.1 学习目的238

9.2.2 光时域反射仪的原理与使用238

9.2.3 仪表、工具与器材准备244

9.2.4 具体操作步骤244

9.3 光纤通信设备的参观与认识245

9.3.1 学习目的245

9.3.2 系统准备245

9.3.3 具体过程246

9.4 光端机电性能参数测试246

9.4.1 学习目的246

9.4.2 仪表原理与使用247

9.4.3 测量原理247

9.4.4 仪表、工具准备252

9.4.5 具体操作步骤252

9.5 光端机平均发送光功率和消光比的测试252

9.5.1 学习目的252

9.5.2 仪表原理与使用253

9.5.3 测量原理254

9.5.4 仪表、工具准备255

9.5.5 具体操作步骤255

9.6 光端机接收灵敏度和动态范围的测试256

9.6.1 学习目的256

9.6.2 仪表原理与使用256

9.6.3 测量原理257

9.6.4 仪表、工具准备258

9.6.5 具体操作步骤258

9.7 光纤通信系统误码性能的测试258

9.7.1 学习目的259

9.7.2 仪表原理与使用259

9.7.3 仪表、工具准备276

9.7.4 测量系统图及具体操作步骤277

9.8 光纤通信系统抖动性能的测试277

9.8.1 学习目的277

9.8.2 测量原理277

9.8.3 仪表、工具准备281

9.8.4 具体操作步骤281

9.9 电路的开放与调度283

9.9.1 学习目的283

9.9.2 材料准备283

9.9.3 具体操作步骤283

9.10 系统告警与故障处理284

9.10.1 学习目的284

9.10.2 常见的告警及故障现象与故障处理284

9.11 光缆线路维护案例分析291

小结295

思考题与练习题296