对话光通信 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:人民邮电

作者:中兴通讯学院

出品人:

页数:202

译者:

出版时间:2010-7

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787115224828

丛书系列:通信新技术普及丛书

图书标签:

专业
IT
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光通信
光纤通信
通信原理
信息技术
电子工程
光电子学
信号处理
无线通信
网络工程
物理学

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具体描述

《对话光通信(附赠CD光盘1张)》用通俗易懂的语言、轻松的人物对话形式，深入浅出地介绍了光通信的基本概念和理论，包括光纤通信、光纤通信系统的损耗、SDH传输系统、波分复用传输系统(WDM)、光传送网络(OTN)、分组数据网(PTN)和自动交换光网络(ASON)等内容。《对话光通信(附赠CD光盘1张)》知识系统、重点突出、内容实用，以趣味性的写法介绍晦涩、枯燥的专业技术，并配有多媒体光盘，为通信技术的初学者轻松打开学习之门。

探秘数字世界的脉搏：前沿光电技术与信息交互新范式内容简介本书深入剖析了当代信息技术革命的核心驱动力——光电技术及其在信息传输、处理与存储领域的前沿应用。全书以严谨的科学视角和广阔的工程视野，系统梳理了从基础物理原理到尖端器件实现的全链条知识体系，旨在为专业研究人员、高级工程师以及对未来信息技术充满热忱的读者提供一份详尽、深入且具有前瞻性的参考指南。本书不聚焦于传统的通信链路构建，而是将重点放在驱动未来信息社会的关键技术分支：高速光电器件的物理极限、先进的调制编码技术、面向量子计算的光子集成架构，以及超高密度数据存储的新思路。 --- 第一部分：光与物质相互作用的物理基础与器件前沿本部分聚焦于光电子领域最底层的物理机制，探讨如何突破现有半导体材料的性能瓶颈，实现更高效、更快速的光电能转换。第一章：超快光脉冲动力学与非线性光学本章详述了飞秒乃至阿秒量级光脉冲在介质中传播的复杂动力学过程。内容涵盖了克尔介质中的自相位调制（SPM）、受激拉曼散射（SRS）以及光孤子现象在超净光纤中的稳定传输特性。特别关注了高功率超快激光源在光纤放大器（如Yb或Er掺杂）中的效率提升策略，以及如何通过精密控制激光器腔内模式耦合实现超宽带频率梳的产生。此外，本章深入探讨了高次谐波产生（HHG）在阿秒科学中的应用，及其对电子运动的实时捕获潜力。第二章：新型半导体异质结与低维材料的光电特性重点分析了III-V族（如InP、GaAs）和新兴的二维材料（如过渡金属硫化物 $ ext{TMDs}$，特别是 $ ext{MoS}_2$ 和 $ ext{WSe}_2$）在光电探测器和调制器中的应用潜力。详细介绍了异质结界面工程对载流子寿命和迁移率的调控机制。讨论了二维材料如何通过层数调控实现带隙的精准设计，并探讨了它们在超低功耗光电导探测器中的集成挑战与解决方案。对于光发射器件，本章深入分析了量子点（Quantum Dots）和量子阱（Quantum Wells）的载流子限制效应，及其在提高光谱纯度和器件寿命方面的最新进展。第三章：硅光子学（Silicon Photonics）的集成与封装挑战硅基平台因其成熟的CMOS制造兼容性而成为光信息技术的主流方向。本章系统阐述了硅光子学的关键组件：高性能环形谐振器（Ring Resonators）的设计优化、片上高效光耦合器（如渐变耦合器和光栅耦合器）的损耗分析，以及载流子注入式硅基调制器（如$ ext{PN}$结或$ ext{MZI}$结构）的速度限制因素。本章的重点在于跨越“光-电”和“片上-片外”的连接难题，探讨了先进的混合集成（Hybrid Integration）技术，如使用环氧树脂或超精细键合技术实现对InP激光器的稳定键合。 --- 第二部分：信息传输的高级编码与信号完整性本部分超越了简单的强度调制，转向了如何利用光波的多个维度（相位、振幅、偏振）进行更高效率的信息承载，并应对复杂信道下的信号失真问题。第四章：相干检测与高阶调制格式详细解析了相干光通信系统的核心原理，包括本振光（LO）的锁定、本振噪声的抑制以及接收端数字信号处理（DSP）的必要性。重点讨论了QAM（正交幅度调制）的高级变种，如$16 ext{QAM}$和$64 ext{QAM}$在频谱效率（比特/秒/赫兹）上的提升，以及其对信噪比（$ ext{OSNR}$）的严苛要求。本章包含了对色散补偿（Chromatic Dispersion Compensation）和偏振模色散补偿（PMD Compensation）的迭代算法分析，强调了基于$ ext{LMS}$或$ ext{RMLSE}$的盲均衡技术在实际部署中的性能。第五章：空分复用（SDM）技术与多芯光纤（MCF）随着传统单模光纤容量趋于饱和，空分复用成为新的增长点。本章细致区分了多芯光纤（MCF）和少模光纤（Few-Mode Fiber, $ ext{FMF}$）的技术路线。对于$ ext{MCF}$，核心议题是模式耦合（Mode Coupling）的抑制与动态补偿，这需要复杂的空间域复用技术。对于$ ext{FMF}$，则侧重于模式正交性的保持以及高阶模的有效激发与分离技术。本章也涵盖了如何设计高效的模式复用/解复用器（$ ext{MDM}$技术），包括基于$ ext{DMUX}$的耦合器和基于空间光调制器（$ ext{SLM}$）的动态切换方案。第六章：光网络中的动态资源调度与流量整形本章从网络架构层面探讨如何最大化光层资源的利用率。分析了波长选择开关（WSS）在动态波长路由中的作用，以及如何结合时间维度的动态分配技术（如$ ext{OTDM}$的快速交织/解交织），实现更加灵活的“光路”（Light Path）构建。讨论了面向“数据中心互联”（DCI）场景的低延迟、高可靠性调度算法，以及如何利用软件定义网络（$ ext{SDN}$）的控制平面来实时配置光层连接。 --- 第三部分：光子计算与未来信息存储范式本书的最后一部分将目光投向信息处理的下一代平台，即利用光子进行计算，以及在物理层面实现超高密度的数据存储。第七章：光子逻辑门与可重构光计算架构本章研究了如何使用非线性光学效应（如光与光相互作用）来实现数字逻辑运算（$ ext{AND}$, $ ext{OR}$, $ ext{NOT}$）。重点分析了基于半导体光放大器（SOA）的饱和效应和电光效应在构建快速光开关中的应用。讨论了交叉开关阵列（Crossbar Arrays）在实现矩阵乘法等并行计算任务中的优势，并对比了基于集成波导的计算架构与基于表面等离子体激元（$ ext{SPP}$）的超快局域场计算的优劣。第八章：超快非易失性光存储技术探讨了超越传统磁存储和闪存的未来存储介质。内容包括全息数据存储的基本原理、多维复用技术（空间+时间/相位），以及如何提高读取速度和存储密度。此外，深入分析了光诱导相变材料（如$ ext{GST}$合金）在光盘存储中的应用，以及如何通过皮秒级激光脉冲精确控制材料的晶态-非晶态转变，实现高对比度和长寿命的写入。第九章：光场调控与分布式传感网络本书的收尾章节转向了光场在空间中的高精度控制和应用。详细介绍了空间光调制器（$ ext{SLM}$）在生成任意光束形状（如贝塞尔光束、涡旋光束）中的应用。在传感方面，本章分析了分布式反馈（$ ext{DFB}$）光纤传感器的工作原理，特别是如何利用布里渊散射或拉曼散射对温度和应变进行空间分辨测量，构建应用于土木工程、油气管道监测的超长距离、高精度光纤传感网络。 --- 总结：本书为读者提供了一幅从微观光子学到宏观网络架构的全景图，深入挖掘了光电技术在提升信息传输速率、优化信息处理效率以及开创新型存储介质方面的每一个关键环节。它不仅是理论的阐述，更是对工程实践中如何驾驭光这一媒介，以支撑未来万亿级数据洪流的深度思考。

作者简介

目录信息

第1章初识光通信/1 1.1 多种方式利用光——光通信的基本类型/2 1.2 你从哪里来——光通信的起源/3 1.2.1 古代光通信/3 1.2.2 通信小故事/4 1.2.3 光通信的发展/5 1.3 你用什么方式交换——光交换技术/7 1.3.1 空分光交换/7 1.3.2 时分光交换/8 1.3.3 波分光交换/8 1.3.4 码分光交换/9 1.3.5 复合光交换/9 1.3.6 光分组交换/10 1.4 小结/10 1.5 习题/11第2章 “玻璃丝”中的光通信——光纤通信/12 2.1 “地铁”与“公交”的区别——光纤通信系统的特点/13 2.2 一种通信，多种类别——光纤通信系统的分类/13 2.3 万变不离其宗——光纤通信系统的构成/14 2.4 小身体，大能耐——光纤/15 2.4.1 光纤的结构/15 2.4.2 光信号在光纤内的传输原理/16 2.4.3 光纤的分类/17 2.4.4 光纤的传输特性/18 2.4.5 ITU-T规定的光纤种类/19 2.4.6 新的光纤类型/20 2.5 客户信号到线路信号的转换——发送光端机/21 2.5.1 发送光端机的结构/21 2.5.2 发送光端机的主要指标/23 2.5.3 光调制方式/23 2.6 线路信号到客户信号的还原——接收光端机/24 2.6.1 接收光端机的结构/25 2.6.2 光电检测器/25 2.6.3 光解调方式/26 2.6.4 接收光端机的主要指标/26 2.7 接收放大，重新出发——中继器/27 2.8 小结/27 2.9 习题/28第3章谁在影响信号质量——光纤通信系统的损耗/29 3.1 产生“摩擦力”——光纤的传输损耗/30 3.1.1 光纤的吸收损耗/31 3.1.2 光纤的散射损耗/32 3.1.3 光纤弯曲产生的辐射损耗/32 3.1.4 接续损耗/33 3.2 我被拉宽啦——光纤的色散损耗/33 3.2.1 色散的概念/33 3.2.2 色散的分类/34 3.2.3 色散的影响/34 3.3 光波通道也有“串音”的烦恼——光纤的非线性损耗/35 3.4 “放大”是把双刃剑——光放大器相关的损耗/37 3.5 小结/38 3.6 习题/39第4章同步赢天下——SDH/40 4.1 SDH的基本概念和特点/41 4.1.1 SDH的定义/41 4.1.2 PDH的缺点和SDH的产生/41 4.1.3 SDH的优越性/43 4.1.4 SDH的速率/44 4.2 “货车”的容量和装货方式——SDH的帧结构/45 4.3 一步解复用——SDH复用和映射方法/47 4.4 多级监控，随时关注“货物”的安全——SDH开销功能/50 4.4.1 开销类型/50 4.4.2 段开销/51 4.4.3 通道开销/54 4.5 世界级标准——SDH光接口分类与规范/58 4.5.1 光接口代码/58 4.5.2 光接口参数/59 4.6 小积木搭起摩天大厦——SDH设备的逻辑功能块/60 4.7 工程实践——SDH组网应用/61 4.7.1 SDH设备的逻辑组成/61 4.7.2 SDH传送网的物理拓扑/64 4.7.3 SDH网络的层次结构/65 4.8 安全最重要——SDH层的保护和恢复技术/67 4.8.1 保护和恢复的概念/67 4.8.2 链型网保护/67 4.8.3 自愈环保护/68 4.9 安全状况了然于胸——SDH网络管理/72 4.9.1 TMN管理框架/72 4.9.2 TMN物理结构/73 4.9.3 TMN层次划分/74 4.10 咱比的是综合能力——下一代SDH标准和城域网多业务平台/76 4.10.1 传统SDH的缺点/77 4.10.2 SDH的新标准/77 4.10.3 SDH的发展与MSTP的未来之路/79 4.11 小结/80 4.12 习题/81第5章共享优势——WDM/82 5.1 从“时分”到“波分”——WDM技术的产生背景/83 5.1.1 光网络复用技术的发展/83 5.1.2 光通信发展的3个阶段/84 5.2 此“波分”与彼“波分”——WDM技术概述/87 5.2.1 WDM的相关定义/87 5.2.2 WDM在传输网中的定位/87 5.2.3 WDM技术对比/88 5.3 看看到底有多“密集”——DWDM技术/90 5.3.1 DWDM简介/90 5.3.2 DWDM的特点和优势/91 5.3.3 DWDM的发展趋势/92 5.4 细数看家本领——DWDM系统的关键技术/93 5.4.1 DWDM系统的基本结构/93 5.4.2 光转发技术/94 5.4.3 光波分复用和解复用技术/97 5.4.4 光放大技术/100 5.4.5 监控技术/107 5.5 指标考核见高低——相关技术标准/109 5.5.1 集成式系统和开放式系统/109 5.5.2 DWDM工作波长范围/111 5.5.3 DWDM系统的工作波长/112 5.5.4 主要性能指标/113 5.6 小结/115 5.7 习题/116第6章全光网络的雏形——OTN/117 6.1 技术背景/118 6.2 SDH+DWDM——OTN概念/118 6.3 1+1＞2——OTN的优点/119 6.4 分层布道——OTN层次划分/122 6.4.1 OTN结构/122 6.4.2 OTN接口定义/123 6.5 光传送模块长啥样——OTM的结构/124 6.6 从低到高，逐级跨越——复用/映射原则和比特速率/126 6.6.1 映射/126 6.6.2 波分复用/127 6.6.3 比特速率和容量/128 6.7 相同的结构，不同的速率——OTN帧结构/129 6.7.1 OTN的帧结构/129 6.7.2 OTUk开销/131 6.7.3 ODUk/135 6.7.4 OPUk/140 6.8 超强兼容能力揭秘——客户信号的映射/142 6.8.1 SDH信号映射到OTN/142 6.8.2 ATM信号映射到OTN/146 6.8.3 以太网信号映射到OTN/148 6.9 小结/149 6.10 习题/149第7章 IP化的承载技术——PTN/150 7.1 今天你“IP”了吗——分组传送网(PTN)的发展背景/151 7.1.1 现有传送网的弊端/151 7.1.2 PTN的产生/152 7.2 并非横空出世——PTN的定义/152 7.3 俺是纯“IP”的——PTN的特点/152 7.4 明确定位好应用——PTN的网络应用/153 7.4.1 PTN的网络定位/153 7.4.2 PTN的组网应用/154 7.5 终级模仿秀——PWE3/155 7.5.1 PWE3概述/155 7.5.2 PWE3原理/156 7.5.3 PWE3业务网络基本要素/157 7.5.4 报文转发/158 7.5.5 业务仿真/158 7.6 我的安全“倡议”——保护/163 7.6.1 链路保护/163 7.6.2 T-MPLS环网保护/166 7.6.3 端口保护/167 7.7 小结/170 7.8 习题/171第8章智能网，通天下——ASON/172 8.1 固有缺陷，制约的发展——传统光网络运营中的问题/173 8.2 “智能”的力量——ASON的优点/174 8.3 各就各位，各司其职——ASON的结构模型/174 8.3.1 3个功能平面/174 8.3.2 3种连接类型/177 8.3.3 3种接口类型/179 8.4 “智能”背后的隐形控制者——控制信令协议/180 8.4.1 链路管理和发现协议LMP/181 8.4.2 路由协议/181 8.4.3 信令协议/182 8.5 差异化服务——生存技术/183 8.5.1 保护/184 8.5.2 恢复/185 8.6 无处不在的“自动化”——拓扑自动发现/186 8.6.1 控制链路自动发现/186 8.6.2 TE链路自动发现/187 8.7 条条大路通罗马——MESH组网恢复/188 8.8 小结/189 8.9 习题/190习题答案/191缩略语/195
· · · · · · (收起)