光网络第三代传送系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:[美]UylessBlack著

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2003-4

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787111118435

丛书系列:

图书标签:

• 光网络
• SDH
• SONET
• OTN
• 三代传送系统
• 光通信
• 网络技术
• 通信工程
• 数据传输
• 光纤通信
• 网络建设

现代光通信技术：从理论基石到前沿应用 本书导读 本书旨在为读者提供一个全面、深入且紧跟时代步伐的光通信技术知识体系。它并非聚焦于某一特定代际的传送系统，而是致力于构建一个涵盖光通信领域核心原理、关键技术、当前挑战与未来趋势的综合性图景。我们相信，理解光通信的演进脉络，比单纯掌握某一阶段的技术规范更为重要。因此，本书将理论基础与工程实践紧密结合，力求让读者不仅知其然，更能知其所以然。 --- 第一部分：光通信的物理基础与信号传输原理 (约400字) 本部分深入探讨光通信系统的基石——光波的产生、传输与探测过程。 1. 光的量子特性与半导体物理： 详细阐述了半导体PN结的结构与工作原理，重点解析了LED与激光器（LD）的机制，包括受激辐射、阈值电流密度、光场模式的控制等。对于不同类型的激光器（DFB, DBR, VCSEL）的工作特性和适用场景进行了细致的对比分析。 2. 光纤的结构、模式与损耗机制： 剖析了石英光纤的阶跃型与渐变型结构，深入讨论了光在光纤中的传播模式（单模与多模），并对模式色散（Modal Dispersion）进行了量化分析。损耗方面，重点解析了瑞利散射（Rayleigh Scattering）、吸收损耗（OH-吸收峰、电子吸收）以及弯曲损耗的物理成因与抑制手段。 3. 色散管理与非线性效应： 色散是高速光通信的“阿喀琉斯之踵”。本书系统梳理了材料色散、波导色散，并定义了总群速度色散（GVD）。接着，详细介绍了补偿色散的工程方法，如使用色散补偿光纤（DCF）以及相干接收中的数字色散补偿技术。此外，对高功率传输中不可避免的非线性效应——自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）和四波混频（FWM）的数学模型与实际影响进行了深入探讨，并提出相应的解决方案。 --- 第二部分：光网络中的关键器件与系统架构 (约500字) 本部分聚焦于构成现代光网络所需的核心光电子器件和不同层级的网络拓扑结构。 1. 光源、调制器与探测器： 重点讲解了高速光调制技术，包括电吸收调制器（EAM）、马赫-曾德尔调制器（MZM）的原理与性能瓶颈。在探测端，详细介绍了PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD），并引入了相干接收技术中本振光与混频过程的原理，这是实现超高速率和先进编码的基础。 2. 光放大技术与信噪比： 区别于电中继，光放大是长距离传输的关键。本书详细阐述了掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理、增益平坦化技术（如采用多包层光纤或特殊增益元件）以及拉曼放大（Raman Amplification）的优势与劣势。针对放大器的噪声特性（ASE噪声）如何影响系统接收灵敏度和OSNR（光信噪比）进行了严谨的计算和分析。 3. 核心网络要素：光交叉连接与波长选择性器件： 介绍了无源光器件（如耦合器、滤波器）和有源光器件（如光开关、光交叉连接OXC）。特别对波长选择开关（SOA-based Switch、MEMS Switch）的动态特性、插入损耗和串扰进行了技术评估。同时，详细论述了光分插复用器（OADM）和基于MEMS或LiNbO3技术的动态OADM（ROADMs）在灵活组网中的作用。 --- 第三部分：高速率传输的编码、复用与系统优化 (约400字) 本部分探讨如何突破传统强度调制限制，实现单波长Tbps级别的传输速率。 1. 多载波复用技术： 详细区分了波分复用（WDM）和密集波分复用（DWDM）技术的演进，重点分析了DWDM系统中的信道间隔设定原则、色散管理策略以及如何通过先进的滤波技术来抑制串扰（XCI/SPM）。 2. 先进的调制格式与编码： 突破传统的NRZ/RZ格式，本书深入解析了相干光通信系统采用的高阶调制格式，如QPSK、16QAM和64QAM的原理。解释了如何利用I/Q两路信号携带更多信息，以及这些格式如何通过提高频谱效率来应对光纤容量瓶颈。同时，介绍了前向纠错（FEC）技术，特别是硬判决FEC和软判决（如SD-FEC）在提升接收灵敏度方面的核心贡献。 3. 速率升级的物理层挑战： 分析了如何通过提高电子器件的处理速度和降低调制带宽来实现200G/400G/800G的速率。讨论了硅光子集成（Silicon Photonics）在降低器件尺寸、功耗和成本方面的前景，以及其在高速调制器和光互连中的应用。 --- 第四部分：未来光网络的发展方向与挑战 (约250字) 本书最后展望了光通信领域的前沿研究方向，为读者指明了未来的技术发展路径。 1. 超高阶调制与非线性均衡： 探讨了在光纤容量趋近理论极限的背景下，如何利用更复杂的信号处理技术，例如深度学习在信道均衡和非线性损伤抑制中的应用潜力。 2. 空分复用（SDM）技术： 介绍了超越单纤容量限制的宏大构想——空分复用。系统性地分析了多芯光纤（MCF）和少模光纤（Few-Mode Fiber, FMF）的结构特点、耦合问题以及需要解决的串扰管理难题。 3. 软件定义网络（SDN）在光层面的融合： 讨论了如何将网络控制逻辑与底层物理层解耦，实现光网络的自动化配置、动态资源调度和快速故障恢复，以适应未来数据中心互联和云服务对弹性网络的需求。 总结： 本书内容覆盖了从基础光电效应到Tbps级相干传输，再到面向未来的SDM技术的完整知识链条，旨在培养读者建立一个全面、前瞻性的现代光通信工程思维。

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这本书最打动我的地方，在于它所蕴含的对技术发展趋势的深刻洞察力和前瞻性。它并非仅仅是在梳理现有技术的“存量”，更是在探讨未来“增量”的可能性。阅读过程中，我能感受到作者并非停留在对既有标准的简单复述，而是富有逻辑地推演了未来几年内可能出现的关键技术瓶颈以及相应的潜在解决方案。特别是对下一代网络架构的展望部分，其分析框架的构建，逻辑上的滴水不漏，让人在感到振奋的同时，也对即将到来的技术变革有了更具象化的理解。这种引领性的视野，使得这本书的价值超越了其出版时间点，成为了一份具有长期参考意义的战略性文献。它教会我如何用批判性的眼光去看待眼前的技术成熟度，并时刻保持对颠覆性创新的敏感度。对于希望站在技术前沿把握未来方向的专业人士来说，这种前瞻性的引导作用，是任何一本纯粹的技术总结都无法比拟的。

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这本书的装帧设计给我留下了极为深刻的印象，那种沉稳又不失现代感的封面处理，让人一眼就能感受到内容的专业与厚重。初次翻阅时，那种纸张的质感，油墨的细腻度，都透露着出版方在细节上的精益求精。我尤其欣赏它在章节布局上的匠心独运，虽然主题聚焦于前沿技术，但作者显然花费了大量心力去构建一个清晰的逻辑脉络。从基础原理的梳理，到核心器件的剖析，再到系统架构的搭建，每一步过渡都显得那么自然流畅，仿佛有一位经验丰富的导师在耳边循循善诱。它不仅仅是一本技术手册，更像是一部精心编排的交响乐，各个乐章之间的衔接处理得恰到好处，使得即便是初涉该领域的读者，在阅读过程中也极少产生迷失方向的挫败感。这种对阅读体验的尊重，在当前许多偏重于信息堆砌的技术书籍中，实属难得。我甚至愿意花时间去感受那些图表的排版方式，它们的设计风格——简洁、清晰，并且高度概括性，极大地提升了理解效率，而不是成为分散注意力的视觉负担。

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这本书在阐述复杂概念时所采用的叙事手法，简直是一次对“化繁为简”的完美实践。我记得有几处关于光调制格式演进的章节，本来以为会陷入枯燥的数学公式和抽象的时域、频域分析中，但作者巧妙地引入了许多生动的类比和历史背景作为铺垫。这使得原本冰冷的技术描述立刻有了温度和生命力。举个例子，当讨论到提升频谱效率的关键技术时，它没有直接抛出复杂的信令流程，而是先描绘了早期通信系统面临的瓶颈，这种“提出问题—分析痛点—给出方案”的叙事结构，极大地激发了读者的探索欲。读完这些部分后，我感觉自己像是跟随一位资深的工程师进行了一次深度访谈，而不是在被动地接受知识灌输。特别是对于那些需要跨学科理解的段落，作者总能精准地把握住读者的认知边界，绝不轻易跨越，而是先搭好坚实的阶梯。这种对读者学习曲线的体贴入微，是真正衡量一部技术著作价值的重要标尺。

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从排版和引用规范来看，这部著作展现了极高的学术严谨性，这让我对它的内容真实性和权威性深信不疑。清晰的页眉页脚设计，使得在查阅特定主题时，定位速度非常快，这在需要频繁翻阅参考资料时尤为重要。此外，书中对参考文献的标注体系处理得非常规范和现代化，每当提及一个突破性的理论或者某个关键算法的提出者时，都能快速定位到原始出处，这为后续的深入研究指明了清晰的路径。这种对知识产权和学术规范的尊重，间接反映了作者和编纂团队对这份工作的严肃态度。我很少在如此厚的专业书籍中看到如此低的印刷错误率和如此一致的术语使用习惯，这体现了从初稿到定稿过程中，质量控制流程的严密。对于需要引用或进行学术交流的读者而言，这种细致入微的规范性，无疑是提供了极大的便利，省去了大量交叉核对的时间成本。

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这本书的理论深度与工程实践的平衡掌握得恰到好处，让我这个长期在行业边缘徘徊的人也找到了切实的落脚点。很多学术著作往往过度沉溺于理论的精妙，使得实际应用层面显得空洞无物；而另一些工程手册则可能缺乏对底层物理和数学原理的深入挖掘。但令人惊喜的是，这本书巧妙地跨越了这一鸿沟。当你深入理解了某一先进的传输技术背后的数学模型后，紧接着就能看到该技术在实际网络部署中如何解决诸如色散补偿、非线性效应抑制等具体挑战的案例分析。这种“知其然更知其所以然”的阅读体验，极大地增强了知识的实用性和可迁移性。它不像是在读一本孤立的教科书，更像是在翻阅一份经过实战检验的、带有丰富注释的工程蓝图。我特别留意了书中关于设备选型和网络优化策略的讨论，那些细微的参数权衡，那些基于多年经验的“潜规则”，都被用一种近乎坦诚的态度呈现了出来，这对于需要做决策的工程师来说，简直是无价之宝。

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