具体描述
好的，以下是为您的图书《IP与ATM网络中的QoS和业务量管理》量身定制的、不包含该书内容的详细图书简介，力求内容充实、专业且自然流畅： --- 《现代光通信系统：理论、设计与优化》 内容提要： 本书系统深入地探讨了现代光通信系统的核心原理、关键技术、系统设计方法及其在当前信息基础设施中的优化策略。在全球数据流量呈指数级增长的背景下，光纤通信已成为承载海量信息的基石。本书旨在为光电子学、通信工程、信息物理系统等领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一本既具前沿性又强调工程实践的权威参考书。 全书围绕“高速、长距离、高可靠性”三大目标展开，从光波导的基本物理特性入手，逐步构建起一个完整的现代光通信链路模型。重点突出了先进调制格式的选择、非线性效应的抑制、光电同调接收技术的应用，以及面向未来网络（如数据中心互联和城域网络）的光传输架构演进。 --- 第一部分：光传输基础与物理层原理 本书开篇部分奠定了坚实的物理学和数学基础，聚焦于光在光纤中的传播特性。 第一章：光纤导波理论与损耗机制 本章详细阐述了光纤作为传输介质的电磁场理论基础，包括模式场分布、单模与多模光纤的区分。深入分析了光纤中的基本损耗来源，如瑞利散射、吸收损耗（紫外和红外吸收）以及弯曲损耗的定量分析。特别强调了有效模场面积（Aeff）对色散和非线性效应的影响，为后续系统设计打下基础。 第二章：色散管理技术 色散是限制光纤通信系统性能的首要因素之一。本章细致剖析了由材料色散、波导色散共同构成的总群速色散（GVD），及其对脉冲展宽的影响。本书不仅讨论了传统的补偿光纤技术（如DCF），还重点介绍了先进的色散管理方案，例如：零色散位移光纤（NZDSF）的特性、基于啁啾布拉格光栅（FBG）的色散管理，以及在超高速系统中采用的色散补偿算法在接收端如何实现。 第三章：光通信中的非线性效应 随着光功率密度的增加，光纤非线性效应成为高速传输的瓶颈。本章系统讲解了自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）以及受激拉曼/布里渊散射的物理机理及其对信号质量的影响。针对这些效应，本书提出了先进的工程对策，如高斯脉冲整形、适当的工作波长选择，以及在相干接收系统中如何利用数字信号处理（DSP）技术进行部分补偿。 --- 第二部分：先进调制与接收技术 本部分是全书的核心，聚焦于如何利用数字技术和先进的光调制技术，突破传统强度调制的速度限制。 第四章：偏振复用与高阶调制格式 本章深入探讨了如何通过偏振复用（PDM）技术将系统容量翻倍。随后，详细分析了脉冲幅度调制（PAM-4）、正交相移键控（QPSK）、16正交幅度调制（16-QAM）乃至64-QAM等高阶调制格式的星座图、信息论容量（谱效率）以及它们对光信噪比（OSNR）的要求。内容涵盖了调制格式的选择标准、互模间干扰（ISI）的缓解以及非线性影响下的星座图畸变分析。 第五章：相干光接收机与数字信号处理 相干检测是现代高速光网络的关键。本章全面解析了全数字相干接收机的架构，包括本振光耦合、高速ADC/DAC的性能要求。重点阐述了数字信号处理（DSP）在相干接收中的核心作用，包括：载波恢复（频率和相位同步）、M-MIMO（多输入多输出）均衡器用于补偿色散和偏振模色散（PMD），以及如何通过DSP有效地分离出正交偏振通道的数据流。 第六章：光信噪比（OSNR）与系统裕度计算 OSNR是衡量光通信系统性能的关键指标。本章阐述了OSNR的精确定义及其与系统传输距离、传输速率的内在联系。详细介绍了系统设计中必需的功率预算分析，包括激光器的噪声特性、接收机的灵敏度、光放大器的增益平坦度和噪声系数（NF）。最后，基于前向纠错（FEC）的编码增益，指导读者如何科学地确定系统所需的最小OSNR裕度，确保长距离传输的可靠性。 --- 第三部分：网络层集成与系统架构 本书的后半部分将视角从单通道传输扩展到整个网络层面的集成与优化。 第七章：光放大技术与动态增益控制 系统阐述了掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理、关键参数（如增益带宽、饱和输出功率）及其噪声特性。针对波分复用（WDM）系统，本书探讨了动态增益均衡（DGE）技术的重要性，包括使用增益平坦化光纤（ অনুগ্রহ）或动态滤波器阵列（DFA）来应对不同通道间增益竞争。同时，简要介绍了新型放大技术如拉曼放大器在超长距离传输中的应用潜力。 第八章：波分复用（WDM）网络设计与交叉连接 本章聚焦于如何将多个独立光通道集成到一根光纤中。详细分析了C波段、L波段的利用，以及DWDM系统中关键元件——密集波分复用器（DWDM MUX/DEMUX）的设计挑战。重点讨论了全光网络中的交叉连接技术，包括光开关矩阵（MEMS、SOA-based）和矩阵式波导交叉连接（AWG/ROADMs）在动态网络重构中的作用。 第九章：面向数据中心和5G的回传光网络 本书最后一部分关注当前热点应用。探讨了面向超大规模数据中心互联（DCI）对低成本、高密度传输的需求，以及相干技术如何下沉到城域层级。针对5G移动回传网络，分析了对低延迟和高可靠性的特殊要求，以及如何利用弹性波长技术（Flex-Grid）匹配不同业务的带宽需求，实现频谱资源的最高效利用。 --- 本书特色： 工程实践导向： 每个理论章节后附有基于实际工程参数的案例分析和 MATLAB/Python 仿真思路指导。 前沿深度： 深入探讨了相干检测、高阶调制和非线性补偿等尖端技术，确保内容与工业界同步。 全面覆盖： 理论基础与实际系统架构的有机结合，适用于从器件到网络层面的全景理解。 本书是光通信工程师、系统架构师、研究生及相关领域科研人员进行理论学习、项目设计和前沿研究的必备工具书。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有