目　录

第 1章　光纤通信概述　1
1.1　光纤通信的发展史　1
1.2　我国光纤通信现状　3
1.3　光纤通信的光波波谱　4
1.4　光纤通信系统的组成　5
1.5　光纤通信系统的特点及应用　6
1.5.1　光纤通信的特点　6
1.5.2　光纤通信的应用　7
1.6　光纤通信的发展趋势　7
小结　10
思考题与练习题　10

第 2章　光纤和光缆　11
2.1　光纤的结构和分类　12
2.1.1　光纤的结构　12
2.1.2　光纤的分类　12
2.2　光纤的导光原理　18
2.3　光纤特性　24
2.3.1　光纤的几何特性　25
2.3.2　光纤的传输特性　27
2.3.3　光纤的机械特性　32
2.3.4　光纤的温度特性　33
2.4　光缆的结构和种类　33
2.4.1　光缆的结构　33
2.4.2　光缆的种类　39
2.4.3　光缆的型号和规格　41
2.4.4　光缆端别与纤序的识别　44
2.5　光纤的熔接　44
2.5.1　光纤熔接机的分类　44
2.5.2　光纤熔接机的工作原理　45
2.5.3　光纤熔接的工作步骤　46
2.5.4　熔接质量评判　47
2.5.5　光纤接续时常见故障的处理　48
2.5.6　熔接机的保养及注意事项　49
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　53
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　68
3.3.1　光纤连接器　69
3.3.2　光衰减器　71
3.3.3　光耦合器　72
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　75
3.3.7　光波分复用器　75
3.3.8　光滤波器　78
3.3.9　光纤光栅　78
3.4　光放大器　79
3.4.1　光放大器概念与分类　79
3.4.2　EDFA的基本结构与工作原理　80
3.4.3　EDFA的工作特性　82
3.4.4　EDFA的应用　83
小结　84
思考题与练习题　85

第4章　光端机　86
4.1　光发送机　87
4.1.1　光发送机的基本组成　87
4.1.2　光源的调制　89
4.1.3　自动功率控制和温度控制　91
4.1.4　光发送机的主要指标　93
4.2　光接收机　93
4.2.1　光接收机的基本组成　94
4.2.2　光接收机的噪声特性　96
4.2.3　光接收机的主要指标　97
4.3　光中继器　97
4.4　光线路编码　98
小结　101
思考题与练习题　102

第5章　SDH技术　103
5.1　SDH的产生和基本概念　103
5.2　SDH的速率与帧结构　106
5.3　映射原理与同步复用　109
5.3.1　基本复用映射结构　109
5.3.2　基本复用映射步骤　112
5.3.3　映射方法　112
5.3.4　复用方法　119
5.3.5　指针　124
5.4　SDH开销　131
5.4.1　段开销　131
5.4.2　通道开销　134
5.5　SDH网元　140
5.6　SDH传送网　143
5.6.1　SDH传送网的分层与分割　143
5.6.2　SDH传送网的物理拓扑　145
5.6.3　我国SDH网络结构　146
5.7　SDH自愈网　147
5.7.1　自愈网的概念　147
5.7.2　线路保护倒换　148
5.7.3　ADM自愈环保护　149
5.7.4　DXC网形网保护　152
5.7.5　各种自愈保护比较　153
5.8　SDH网同步　154
5.8.1　网同步的工作方式　154
5.8.2　SDH网同步结构和同步方式　157
5.8.3　SDH网元的定时　160
5.9　SDH网络传输性能　163
5.9.1　误码性能　163
5.9.2　抖动性能　166
5.9.3　漂移性能　167
5.10　SDH网络管理　167
5.10.1　SDH网管的基本概念　167
5.10.2　SDH网管接口　170
5.10.3　SDH网管功能　170
小结　171
思考题与练习题　172

第6章　WDM系统　173
6.1　WDM技术概述　173
6.1.1　WDM概述　173
6.1.2　WDM工作方式　176
6.1.3　WDM系统类型　177
6.1.4　WDM系统应用类型　178
6.2　WDM系统结构与设备　179
6.2.1　WDM系统的基本结构　179
6.2.2　WDM系统设备　180
6.2.3　WDM组网与网络保护　183
6.2.4　WDM系统的监控　186
6.2.5　WDM系统的网络管理　187
6.2.6　WDM系统的性能　188
6.3　WDM系统的关键技术　188
6.3.1　光源　188
6.3.2　光电检测器　190
6.3.3　光波长转换器　191
6.3.4　光放大器　191
6.3.5　光复用器和光解复用器　193
6.3.6　光纤传输技术　193
6.4　WDM系统规范　197
6.4.1　WDM波长分配　197
6.4.2　WDM系统光接口技术规范　199
6.4.3　光纤和光缆性能要求　205
小结　205
思考题与练习题　206

第7章　光纤通信系统设计　207
7.1　损耗受限系统设计　208
7.2　色散受限系统设计　210
7.3　波分复用系统的设计　212
7.4　应用举例　213
小结　215
思考题与练习题　216

第8章　光纤通信新技术　217
8.1　MSTP技术　218
8.1.1　MSTP概述　218
8.1.2　MSTP的关键技术　219
8.1.3　内嵌RPR的MSTP　228
8.2　ASON技术　229
8.2.1　ASON概述　229
8.2.2　ASON连接类型　231
8.2.3　ASON的模型　232
8.2.4　ASON设备现状及技术应用　233
8.3　光接入技术　234
8.3.1　光接入网的基本概念　234
8.3.2　无源光网络　236
8.3.3　数字环路载波　239
8.3.4　混合光纤同轴网　240
8.4　全光通信网　244
8.4.1　全光网的概述　244
8.4.2　全光网的光复用　245
8.4.3　全光网的光交换　247
8.5　相干光通信技术　251
8.5.1　相干光通信基本原理　251
8.5.2　相干光通信的特点及发展　253
8.6　光孤子通信技术　254
8.6.1　光孤子通信技术概述　254
8.6.2　光孤子通信技术的发展　256
小结　257
思考题与练习题　258

第9章　光纤通信实训　259
9.1　2M塞绳的制作　260
9.1.1　学习目的　260
9.1.2　工具与器材准备　260
9.1.3　具体操作步骤　260
9.2　用背向散射法测量光纤的衰减和光纤的长度　261
9.2.1　学习目的　261
9.2.2　光时域反射仪的原理与使用　262
9.2.3　仪表、工具与器材准备　268
9.2.4　具体操作步骤　268
9.3　光纤通信设备的参观与认识　269
9.3.1　学习目的　269
9.3.2　系统准备　269
9.3.3　具体过程　269
9.4　光端机电性能参数测试　270
9.4.1　学习目的　270
9.4.2　仪表原理与使用　270
9.4.3　测量原理　270
9.4.4　仪表、工具准备　275
9.4.5　具体操作步骤　275
9.5　光端机平均发送光功率和消光比的测试　276
9.5.1　学习目的　276
9.5.2　仪表原理与使用　276
9.5.3　测量原理　278
9.5.4　仪表、工具准备　278
9.5.5　具体操作步骤　278
9.6　光端机接收灵敏度和动态范围的测试　279
9.6.1　学习目的　279
9.6.2　仪表原理与使用　279
9.6.3　测量原理　281
9.6.4　仪表、工具准备　281
9.6.5　具体操作步骤　281
9.7　光纤通信系统误码性能的测试　282
9.7.1　学习目的　282
9.7.2　仪表原理与使用　282
9.7.3　仪表、工具准备　299
9.7.4　测量系统图及具体操作步骤　299
9.8　光纤通信系统抖动性能的测试　299
9.8.1　学习目的　300
9.8.2　测量原理　300
9.8.3　仪表、工具准备　304
9.8.4　具体操作步骤　304
9.9　电路的开放与调度　306
9.9.1　学习目的　306
9.9.2　材料准备　306
9.9.3　具体操作步骤　306
9.10　系统告警与故障处理　307
9.10.1　学习目的　307
9.10.2　常见的告警及故障现象与故障处理　307
小结　314
思考题与练习题　315

参考文献　316