《光纤通信原理》是2009年09月人民邮电出版社出版的一本图书，作者是邓大鹏。本书全面介绍了光纤通信的发展，光纤的组成、导光原理，光纤光缆的损耗特性、色散特性，常用无源光器件的原理、结构和特性，光源的种类、结构、工作原理，光发送机的组成及特性，光电探测器及光接收电路的工作原理和特性指标，光放大器的工作原理、特性指标，光同步数字传输网、光互联网、光接入网、智能交换光网络、全光网络，常用光复用技术，模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统的构成、性能和系统设计，以及相干光通信、光孤子通信等光通信新技术。

《光纤通信原理(第2版)》力求内容新颖，难易适度，深入浅出；避免大篇幅深奥理论推导，也不像科普读物过分简单，注重理论性与实用性的结合。

《光纤通信原理(第2版)》可作为高等院校通信类专业的大专、本科学生的教材，也可作为从事光纤通信的科研、生产、管理人员的培训教材或参考用书。

第1章 概述 1

1.1 光纤通信的发展与现状 1

1.1.1 早期的光通信 1

1.1.2 光纤通信 2

1.2 光纤通信的主要特性 4

1.2.1 光纤通信的优点 4

1.2.2 光纤通信的缺点 6

1.3 光纤通信系统的组成和分类 7

1.3.1 光纤通信系统的组成 7

1.3.2 光纤通信系统的分类 7

复习思考题 8

第2章 光纤和光缆 9

2.1 光纤的结构与类型 9

2.1.1 光纤的结构 9

2.1.2 光纤的类型 9

2.2 光纤的射线理论分析 12

2.2.1 基本光学定义和定律 12

2.2.2 光纤中光的传播 13

2.2.3 光纤中的模式传输 16

2.2.4 多模光纤与单模光纤 18

2.3 均匀光纤的波动理论分析 20

2.3.1 平面波在理想介质中的传播 20

2.3.2 阶跃光纤的波动理论 25

2.4 光缆 40

2.4.1 光缆的典型结构 40

2.4.2 光缆的种类与型号 43

小结 46

复习思考题 46

第3章 光纤的传输特性 49

3.1 光纤的损耗特性 49

3.1.1 吸收损耗 49

3.1.2 散射损耗 51

3.1.3 弯曲损耗 52

3.1.4 光纤损耗系数 53

3.2 光纤的色散特性 54

3.2.1 色散的概念 54

3.2.2 模式色散 54

3.2.3 材料色散 57

3.2.4 波导股份色散 59

3.2.5 极化色散 60

3.2.6 总色散 61

3.2.7 光纤的色散和带宽对通信容量的影响 61

3.3 成缆对光纤特性的影响 64

3.3.1 光缆特性 64

3.3.2 成缆对光纤特性的影响 65

3.4 典型光纤参数 66

小结 68

复习思考题 68

第4章 常用光无源器件 70

4.1 光纤连接器 70

4.1.1 光纤连接器的结构与种类 70

4.1.2 光纤连接器特性 74

4.2 光纤耦合器 74

4.2.1 光纤耦合器的结构与原理 75

4.2.2 光纤耦合器的特性 78

4.3 波分复用/解复用器 79

4.3.1 波分复用/解复用器的原理与分类 80

4.3.2 波分复用/解复用器的特性 82

4.4 光开关 83

4.4.1 光开关的种类 83

4.4.2 光开关的特性参数 86

4.5 光纤光栅 87

4.5.1 光纤光栅原理 87

4.5.2 光纤光栅的特性与应用 88

4.6 光隔离器及光环行器 90

4.6.1 光隔离器 90

4.6.2 光环行器 92

小结 93

复习思考题 93

……

书名：光纤通信原理

图书编号:821602

出版社：中国人民大学出版社

定价:17.0

ISBN:730002772

作者：主编：张金菊

出版日期:2002-01-01

版次:1

开本:32开

简介:

片断：

第二节电磁场的基本方程式光波既然是一种电磁波，那么，它必然服从电磁场的基本规律。而一切宏观电磁现象应遵循的基本规律又是詹姆斯·麦克斯韦方程式，因此，光波在光导纤维中传播问题一定服从麦克斯韦方程即电磁场的基本方程式。

这样，当用波动理论方法来研究光在光纤中传播问题时，显然应从麦克斯韦方程式出发。这也正是为什么在一些“光纤通信”的书中，对光纤分析时出现电场强度E和磁感应强度B这些电磁场参量的原因。

由物理的电磁学知识知道，麦克斯韦方程式的积分形式（即在一个范围内应满足的规律）方程组中，各式的物理意义为式（0－1）与式（0－5）表示电场随时间变化，将产生变化磁场，称为全电流定律。

式（0－2）与式（0－6）——表示变化的磁场，将感应出变化电场，称为电磁感应定律，又称迈克尔·法拉第定律。

式（0－3）与式（0－7）——表示磁力线是闭合的，无头无尾的称为磁通连续性定理。

式（0－4）与式（0－8）——表示电位移向量与源之间的关系。称为高斯散度定理。

后记：

《自学考试大纲》后记本大纲是根据全国高等教育自学考试指导委员会电子电工与信息类专业委员会制定的“高等教育自学考试计算机通信工程专业（独立本科段）考试计划”和全国高等教育自学考试指导委员会《关于修订高等教育自学考试课程自学考试大纲的几点意见》的精神制定的。

本大纲提出初稿后，曾聘请专家通审，并由电子电工与信息类专业委员会在北京市组织审稿会审议。根据审稿会意见作了修改。

本大纲由张金菊副教授（北京邮电函授学院）等负责编写和修改。参加审稿并提出修改意见的有宋文涛教授（上海交通大学，主审）、李玲教授（北京邮电大学，参审）、李文海教授（北京邮电函授学院，参审）。

对参加本大纲编写和审稿的教授表示感谢。

电子电工与信息类专业委员会

1999年2月

目录:

目录

光纤通信原理

预备知识

第一节两种基本的研究方法

一、几何光学方法

二、波动光学方法

第二节电磁场的基本方程式

第三节电磁波的波动现象

第四节简谐时变场的波动方程——亥姆霍兹方程

第五节均匀平面波的一般概念

第六节平面波在两介质交界面的反射和折射

一、斯奈耳定律

二、菲涅尔公式

第七节平面波的全反射

第八节导行波和辐射波

一、介质I中的波

二、全反射情况下，介质Ⅱ中的波

三、导行波

四、辐射波

小结

复习思考题

参考书

第一章概述

第一节光的性质

第二节光纤通信的特点

一、光纤通信的主要优点

二、光纤通信与电通信的比较

第三节光纤通信系统的基本组成

一、强度调制—直接检波通信系统的组成

二、调制方式

三、损耗和传输带宽

第四节光纤通信的发展动向

参考书

第二章介质薄膜波导股份

第一节薄膜波导的结构

第二节薄膜波导中波的分类

一、导波

二、衬底辐射模

三、敷层辐射模

第三节用射线法分析薄膜波导中的导波

一、薄膜波导中导波的形式

二、薄膜波导中导波的特点

三、薄膜波导中的单模传输条件

四、薄膜波导中模数量的求法

小结

复习思考题

参考书

第三章光导纤维和光缆

第一节光纤的结构和分类

一、光纤的结构

二、光纤的种类

第二节阶跃型光纤

一、阶跃型光纤光射线的理论分析

二、阶跃光纤的标量近似分析法

第三节渐变型光纤

一、渐变型光纤光射线的理论分析

二、渐变型光纤的标量近似解法

第四节单模光纤

一、单模光纤的折射率分布

二、单模传输的理论分析

三、单模光纤的双折射

第五节光纤的传输特性

一、光纤的损耗特性

二、光纤的色散特性

第六节常用的光缆结构和种类

一、光缆的基本结构

二、光缆的种类

小结

复习思考题

参考书

附录一标量解场方程的推导

一、横向电场Ey的表示式

二、横向磁场Hx的表示式

三、轴向电场Ez和轴向磁场Hz的表示式

附录二双曲正割型折射指数分布光纤可以获得

自聚焦的证明

附录三标量赫尔曼·冯·亥姆霍兹方程解的推导

第四章光源和光发射机

第一节与激光器有关的概念

一、光子

二、费米能级

三、光与物质的三种作用形式

第二节激光器的一般工作原理

一、粒子数反转分布与光放大之间的关系

二、激光器的基本组成

三、激光器的参量

四、谐振频率

第三节半导体激光器（LD）

一、半导体激光器的结构和工作原理

二、半导体激光器的工作特性

第四节半导体发光二极管（LED）

第五节光源的调制

一、光源的直接调制

二、光源的间接调制

第六节光发射机

一、对光发射机的要求

二、光发射机的组成

小结

复习思考题

参考书

第五章光电检测器和光接收机

第一节半导体的光电效应

第二节光纤通信中常用的半导体光电检测器

一、PIN光电二极管

二、APD光电二极管

第三节光电检测器的特性

一、响应度R0和量子效率

二、响应时间

三、暗电流ID

四、雪崩倍增因子G

五、倍增噪声和过剩噪声系数F（G）

第四节数字光纤通信接收机的基本组成

一、数字光纤通信接收机的组成方框图

二、各组成部分的功能

三、一个实际的光接收机电路

第五节光接收机的灵敏度和动态范围

一、光接收机灵敏度

二、接收机的动态范围

第六节光接收机的噪声

一、研究光接收机噪声的目的

二、光接收机噪声的主要来源

三、计算光接收机噪声的说明

四、计算光接收机灵敏度的说明

小结

复习思考题

参考书

第六章光纤通信系统

第一节强度调制—直接检测光纤通信系统的组成

一、系统的组成方框图

二、光中继器

三、监视控制系统

四、脉冲插入与脉冲分离

五、光路中的无源器件

第二节光纤通信中的线路码型

一、研究传输码型的必要性

二、选择码型应满足的主要要求

三、光纤通信中常用码型

第三节光纤通信系统的性能指标——误码率和

抖动

一、误码性能

二、抖动性能

第四节光纤通信系统设计概述

一、系统部件的选择

二、设计光纤通信系统时有关指标的计算和验算

第五节光纤模拟通信系统

一、光纤图像模拟传输系统

二、光纤脉冲模拟传输系统

小结

复习思考题

参考书

第七章同步数字体系（SDH）

第一节同步数字体系的产生

一、准同步数字体系（PDH）的复接情况

二、PDH的固有缺点

三、SDH网的提出和基本特点

第二节SDH的速率与帧结构

一、同步数字体系的速率

二、同步数字体系的帧结构

第三节SDH的复用结构和映射方法

一、我国采用的复用结构和映射方法

二、图中各符号说明

三、映射、定位、复用过程举例

四、SDH传送网的分层模型

第四节SDH的开销功能

一、关于通道、复用段、再生段的说明

二、段开销（SOH）

三、通道开销（POH）

第五节SDH的指针

一、AU—4指针的作用

二、AU—4指针的位置及偏移编号

三、AU—4的指针值

四、指针的频率调整作用

五、新数据标帜（NDF）

第六节SDH中的关键设备———复用设备和交叉

连接设备

一、SDH设备的规范方法

二、功能参考模型方法

三、SDH复用设备（简单介绍）

四、数字交叉连接器（SDXC）

第七节SDH的自愈网

一、网络保护的概念

二、自愈网的种类

小结

复习思考题

参考书

第八章光放大器

第一节光放大器的分类

第二节掺饵光纤放大器的结构

一、同向泵浦结构

二、反向泵浦结构

三、双向泵浦结构

第三节掺饵光纤放大器的工作原理

第四节掺饵光纤放大器的特性指标

一、功率增益

二、输出饱和功率

三、噪声系数

第五节掺饵光纤放大器在光纤通信系统中的应用

一、作前置放大器使用

二、作发射机功率放大器使用

三、作光中继器使用

小结

复习思考题

参考书

第九章现代光纤通信技术介绍

第一节光纤通信中的复用系统

一、波分复用系统

二、光频分复用系统

三、副载波强度调制系统

第二节光纤通信多终端网络系统

一、光纤局部区域网（LAN）

二、宽带综合业务数字网（B—ISDN）

第三节外差光纤通信系统

一、光发射机

二、光放大器

三、光接收机

四、外差光纤通信系统中的几个技术问题

第四节光纤的非线性效应及光孤子通信

一、光纤的非线性效应

二、光孤子通信

小结

复习思考题

参考书

第十章光纤及光纤通信系统的测量

第一节光纤参数的测量

一、单模光纤模场直径的测量

二、光纤损耗的测量

三、光纤色散与带宽的测量

第二节光纤通信系统的测量

一、光发射机发送光功率的测量

二、光源消光比的测量

三、光接收机灵敏度的测量

四、光接收机动态范围的测量

五、光纤通信系统测量中的眼图

小结

复习思考题

参考书

附光纤通信原理自学考试大纲

《自学考试大纲》出版前言

I.课程性质与设置目的要求

Ⅱ.课程内容与考核目标

Ⅲ.有关说明与实施要求

附录题型举例

《自学考试大纲》后记