光纖通信技術

本書重點介紹了光纖（玻璃光纖、塑料光纖、晶體光纖）的基礎知識、製備技術、性能與應用實例；光纜的基礎知識、製備技術、性能、接入技術和敷設技術及應用實例；對光通信無源器件和有源器件的基礎知識、製備技術、性能與應用做了詳細的論述；最後對光纖通信系統的設計、器件接入、通信設備、調製與實驗以及未來的全光網絡也做了簡要的介紹。 ^[2] 

本書是光纖通信行業網絡設計、光纖和光纜製造、器件設計生產、調製人員、管理銷售人員及教學人員必讀之書。 ^[2] 

第一章概述1

第一節簡介1

一、光纖通信基本概念1

二、光纖通信系統的基本組成2

三、光纖通信系統的分類4

四、光纖通信的特點5

五、光纖通信的發展6

第二節光纖通信原理與設備10

一、光纖通信原理10

二、光波原理11

三、光纖線路的傳輸碼型14

四、光纖連接器14

五、光源和光端設備14

六、應重點發展的光纖通信技術15

第三節全光通信技術16

一、全光通信網絡思路16

二、全光通信網絡的設計18

三、全光網絡的關鍵技術22

四、實現全光通信的技術23

第二章光纖基礎28

第一節簡介28

一、基本概念28

二、光纖的結構28

三、光纖的主要品種與特性29

四、國內光纖技術38

第二節光纖特性與基礎39

一、光纖的工作窗口39

二、光纖剖面折射率分佈型式40

三、光纖中傳輸模式41

四、光纖傳輸特性42

第三節光纖的製備技術56

一、玻璃光纖的製備技術56

二、塑料光纖的製備技術91

三、晶體光纖的生長技術92

第四節光纖的應用93

一、用於核心網幹線的低衰減、中等色散和大有效面積光纖93

二、用於城域網的負色散平坦光纖94

三、用於局域網的塑料光纖94

四、用於室內佈線的彎曲不敏感和小接頭損耗光纖95

第三章玻璃光纖96

第一節石英玻璃光纖96

一、純石英玻璃光纖96

二、稀土摻雜石英玻璃光纖113

三、摻氟石英玻璃光纖142

四、摻氮石英玻璃光纖148

五、P2O5摻雜石英單模光纖149

六、大功率NdYAG激光傳輸石英玻璃光纖150

第二節氟化物玻璃光纖155

一、簡介155

二、純氟化物玻璃光纖168

三、稀土摻雜氟化物玻璃光纖174

第三節硫系玻璃光纖180

一、簡介180

二、光纖製備工藝181

三、性能特性187

四、應用與關鍵技術191

五、幾種硫系光纖194

第四章塑料光纖203

第一節概述203

一、簡介203

二、塑料光纖纖芯材料206

三、塑料光纖製備技術214

四、塑料光纖的性能221

五、塑料光纖的應用223

第二節聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光纖224

一、簡介224

二、PMMA芯/氟樹脂包層塑料光纖226

三、共擠法制備突變型PMMA塑料光纖229

四、含氟自由基引發聚合PMMA塑料光纖232

五、光纜用甲基丙烯酸改性PMMA耐熱性光纖234

六、提高PMMA光纖芯材耐熱性的措施235

第三節聚苯乙烯(PS)光纖237

一、光纖用PS特性與合成237

二、PS光纖的塗覆工藝技術242

三、PS光纖共擠拉制工藝技術249

第四節聚碳酸酯(PC)光纖252

一、簡介252

二、PC光纖的機械與光學性試驗253

三、抗輻照性能分析256

第五節含氟塑料光纖258

一、POF對氟樹脂材料的要求258

二、POF用氟樹脂種類260

三、含氟塑料光纖的製備方法268

四、性能與影響因素分析269

五、含氟塑料光纖的研究方向271 ^[2] 

第六節耐熱塑料光纖272

一、簡介272

二、耐熱POF的製備方法273

三、馬來酰亞胺/PMMA耐熱光纖276

四、N異丙基馬來酰亞胺/MMA光纖280

第七節塑料光纖研究方向與展望283

一、重點研究的光纖品種283

二、展望284

第五章晶體光纖286

第一節單晶光纖286

一、簡介286

二、鈮酸鋰單晶光纖290

三、藍寶石單晶光纖296

四、摻Ti3+∶Al2O3單晶光纖303

五、釔鋁石榴石單晶光纖307

六、氯化物單晶光纖316

七、硅酸鉍單晶光纖321

八、LiB3O5單晶光纖323

第二節多晶光纖324

一、鹵化銀多晶光纖324

二、KRS5多晶光纖332

第三節光子晶體光纖334

一、簡介334

二、石英光子晶體光纖341

三、聚合物光子晶體光纖(pPCF)342

四、光子晶體光纖的分析方法345

第六章光纜347

第一節簡介347

一、基本概念與作用347

二、組成347

三、結構348

四、光纜的主要類型與特點349

五、光纜製品命名358

第二節光纜性能設計與實現方法361

一、光纜主要特性設計361

二、實現方法365

第三節光纜製備技術365

一、簡介365

二、光纖成纜工藝367

三、光纜綜合護套擠出工藝370

四、鎧裝工藝374

五、綜合護套生產線與設備374

第四節光纖/光纜接入技術與線路的故障檢測375

一、接入技術375

二、光纜線路故障測試與定位380

第五節光纜應用技術382

一、FTTH工程用光纜382

二、電力通信用架空光纜389

三、海底光纜398

四、武器裝備用特種光纜與組件405

第七章光纖通信無源器件412

第一節光纖連接器412

一、簡介412

二、多芯光纖集成連接器421

三、高回波損耗光纖連接器425

四、SC型光纖連接器429

五、SFF光纖連接器433

六、軍事與宇航用光纖連接器436

第二節光纖耦合器440

一、主要品種與性能440

二、熔錐型光纖耦合器443

三、熔錐型保偏光纖耦合器445

四、2×2單模光纖耦合器453

五、可調光子晶體光纖耦合器455

六、混合波導法制備塑料光纖耦合器457

七、1×7錐形混合棒塑料光纖耦合器460

八、光纖光柵耦合器463

第三節波分複用器466

一、波分複用器的實現技術466

二、色散稜鏡式光纖波分複用器472

三、全息光柵型(HG)波分複用器474

四、全光纖密集型波分複用器476

五、980/1550nm光纖泵浦波分複用器479

六、131/155μm高性能單模光纖波分複用器481 ^[2] 

第四節光開關484

一、簡介484

二、主要品種與性能484

三、機械式光開關488

四、微機械光開關498

五、聚合物熱光型光開關508

六、新型石英熱光型光開關511

第五節光纖光柵513

一、主要類型與特點513

二、應用515

第六節光纖陀螺523

一、簡介523

二、單光纖光纖陀螺525

三、最小結構的光纖陀螺儀528

第七節其他光通信無源器件530

一、調製器530

二、可調諧光濾波器536

三、光隔離器542

四、雙折射器件544

五、光分插複用器548

六、光環形器552

第八章光纖通信有源器件553

第一節簡介553

一、光源553

二、光發射機554

三、發光機理554

第二節半導體激光器光源559

一、半導體激光器類型與特點559

二、波長可調半導體激光器的類型與特點564

三、垂直腔表面發射激光器569

四、半導體激光器的特性570

第三節光纖激光器光源574

一、簡介574

二、可調諧光纖激光器575

三、被動鎖模光纖激光器579

四、光子晶體光纖(PCF)激光器579

五、摻鉺光纖激光器584

六、大功率波長可調諧包層泵浦稀土摻雜石英光纖激光器586

第四節半導體發光二極管光源601

一、半導體中光的發射原理601

二、半導體發光二極管602

三、半導體激光二極管604

第五節光放大器607

一、簡介607

二、半導體光放大器610

三、光纖放大器614

第九章光纖通信系統與設備631

第一節簡介631

第二節光纖通信系統的設計633

一、總體設計633

二、功率設計639

三、帶寬設計643

四、單信道光纖通信系統設計645

五、DWDM系統工程設計649

第三節無源光網絡的接入技術657

一、光纖通信網絡657

二、無源光網絡664

三、PON接入系統668

四、三網融合——接入網678

第四節光纖通信設備679

一、光發射機679

二、光探測和光接收機683

第五節光纖通信系統的調製705

一、簡介705

二、傳輸體制調製706

三、系統的性能指標709

四、模擬信號的調製711

參考文獻714 ^[2]