Introduction to DWDM Technology

Introduction to DWDM Technology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Wiley-IEEE Press
作者:Stamatios V. Kartalopoulos
出品人:
页数:276
译者:
出版时间:1999-11-24
价格:USD 84.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780780353992
丛书系列:
图书标签:
  • DWDM
  • 光纤通信
  • 光网络
  • 通信技术
  • 光传输
  • 波分复用
  • 高速传输
  • 网络工程
  • 光模块
  • 信息技术
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具体描述

"Companies and research labs worldwide are racing to develop Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) technology, a far-reaching advancement in the fiber optical communications field. To help you keep pace with these latest developments, this all-in-one resource brings you a clear, concise overview of the technology that is transporting and processing vast amounts of information at the speed of light. Until now, no book offered a practical introduction to DWDM advances.

INTRODUCTION TO DWDM TECHNOLOGY will help you learn all the essentials for this emerging field:

Principles of physics underlying optical devices

Optical components needed to design optical and DWDM systems

Coding and decoding techniques used in optical communications

Overview of DWDM systems

State-of-the-art research trends

Complete with four-color illustrations to show how devices work, this comprehensive book provides an invaluable discussion of DWDM basics necessary for practicing electrical engineers, optical systems designers, technical managers, and undergraduate students in optical communications.

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htttp://www.ieee.org/organizations/pubs/press/Kartfm.pdf for a complete Table of Contents and a look at the Introduction. You can check out Chapter 5, ""Optical Demultiplexers"" by clicking on

http://www.ieee.org/organizations/pubs/press/KartCh5.pdf

About the Author

Stamatios V. Kartalopoulos is currently on the staff of the Optical Networks Group of Lucent Technologies, Bell Labs Innovations, formerly known as AT&T. His research interests include ATM and SONET/SDH systems, ultrafast pattern recognition, IP and DWDM, access enterprise systems, local area networks, fiber networks, satellite systems, intelligent signal processing, neural networks, and fuzzy logic. He holds several patents of which six patents (and six pending) are in communications and optical communications systems."

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IEEE Communications Society

《光通信系统设计与实践》简介 聚焦前沿技术,构建下一代通信骨干 本书旨在为光通信领域的工程师、研究人员和高级学生提供一份全面、深入且极具实操性的指南。它不仅仅是一本理论教材,更是一本融合了最新技术发展趋势与实际工程挑战的实践手册。本书内容覆盖了光通信系统的核心原理、关键器件、系统架构设计、性能优化以及面向未来应用的最新技术。 第一部分:光通信基础与传输介质(深入探究光纤的奥秘与限制) 本部分奠定了光通信系统的理论基础,但视角更侧重于如何将这些基础知识转化为可行的系统设计。 第一章:光纤传输的物理学基础与非线性效应 本章详细剖析了光纤作为传输介质的物理特性。我们深入探讨了模式耦合、色散(包括零色散点的设计考量)和偏振模色散(PMD)的统计学模型。重点关注如何量化和减轻高比特率传输中的非线性效应,特别是四波混频 (FWM)、自相位调制 (SPM) 和交叉相位调制 (XPM)。书中提供了基于数学模型的仿真工具的使用指导,用于预测长距离、大容量传输系统中非线性损伤的累积效应,并讨论了先进的色散补偿技术,如色散补偿光纤 (DCF) 的局限性及电子色散补偿 (EDC) 的集成方案。 第二章:光纤放大器技术:从EDFA到下一代方案 本章聚焦于光纤放大器——光通信系统的“心脏”。我们不仅详细阐述了掺铒光纤放大器 (EDFA) 的增益平坦化技术、噪声特性(如噪声系数的计算与优化),还深入探讨了掺镱光纤放大器 (Yb-doped Fiber Amplifiers, YDFA) 在特定波段的应用潜力。更重要的是,我们引入了拉曼放大 (Raman Amplification) 技术的分布式与集中式应用,以及如何通过优化泵浦源的配置,实现更宽的增益带宽和更低的噪声指数组合。对于高阶调制格式,本章讨论了如何通过精细控制放大器的非线性阈值来提升系统性能。 第二部分:高速光传输系统架构与关键器件(突破速率瓶颈) 本部分是本书的核心实践章节,专注于如何设计和实现承载100Gbps及以上速率的传输系统。 第三章:高速调制格式与相干检测技术 本章系统性地介绍了从NRZ到相干传输的演进。我们详细分析了QPSK、16QAM、64QAM 等高阶调制格式的星座图、频谱效率和信噪比(SNR)要求。重点讲解了相干接收机的原理,包括本振光注入、本振激光器的线宽要求和偏振解复用技术。书中提供了详细的数字信号处理 (DSP) 模块讲解,涵盖了色散和偏振模色散的实时补偿算法、相位恢复算法(如Viterbi-Viterbi、Gardner算法的适应性改进),以及如何通过DSP实现对非线性损伤的预补偿和后补偿。 第四章:光发射机与接收机的高速关键器件 本章聚焦于驱动高速调制的关键半导体器件。详细分析了马赫-曾德尔调制器 (MZM)、IQ调制器的参数指标(如$V_pi$、插入损耗、带宽)及其在不同调制格式下的选型策略。在接收端,我们深入研究了光电探测器 (PD) 的技术瓶颈,特别是PIN与APD在超高带宽下的响应速度和噪声特性。同时,本书详述了可调谐激光器(如DFB、DBR、VCSEL)的频率锁定技术和相位噪声对相干系统的影响。 第三部分:网络层面设计与多维复用(构建灵活、可扩展的网络) 超越单通道性能,本部分探讨了如何将单个高速光链路整合成一个高效的网络结构。 第五章:光波分复用 (WDM) 系统的网络拓扑与资源管理 本章深入探讨了密集波分复用 (DWDM) 系统的规划。内容包括信道间隔的选择(C波段、L波段的应用),滤波器设计对系统容忍度的影响。我们详细分析了不同网络拓扑(如点对点、环形、全互联网格)的光层保护和恢复机制,包括1+1保护和基于光开关的动态重路由策略。书中还对比了基于固定波长的传统架构与无波长选择性交换 (WSS) 技术的灵活波长路由方案的优劣势及应用场景。 第六章:光网络中的动态性能监控与控制 (OSC/ASON) 本部分关注网络的智能运维。详细介绍了光信道选择性传输控制协议 (OSC) 的结构和信息域(IM)。重点剖析了自动光交换网络 (ASON) 框架,特别是控制平面与管理平面的交互。书中提供了如何设计性能监控 (PM) 机制的案例研究,包括监测光功率、OSNR(光信噪比)的实时波动,以及如何利用这些数据反馈给网络管理系统,实现动态带宽分配和流量重路由,确保服务质量(QoS)。 第四部分:面向未来的先进技术与应用(探索极限与融合) 本部分展望了光通信技术的最新突破和跨界融合方向。 第七章:空分复用 (SDM) 技术:容量的终极拓展 本章将探讨如何突破现有光纤的容量限制。详细介绍了少模光纤 (MMF) 和多芯光纤 (MCF) 的结构设计、模式耦合抑制技术以及关键的模间串扰 (MIC) 补偿方法。书中对比了基于空间复用和基于模式复用的系统架构,并探讨了SDM系统在光电集成和级联放大方面的工程挑战。 第八章:光电融合与硅光子学的前景 本章聚焦于光通信芯片化、小型化的趋势。我们深入研究了硅光子集成电路 (PIC) 的制造工艺(如SOI平台)和关键光器件(如片上调制器、环形谐振器、集成波导滤波器)的设计。本书还讨论了光电混合集成的挑战,特别是如何实现高速电芯片与光子芯片之间的低损耗、高可靠性互联,以及这些技术如何赋能数据中心互联和边缘计算网络。 总结 本书通过大量的工程案例分析、系统级仿真方法的介绍以及对关键技术参数的量化解读,确保读者不仅理解“是什么”,更能掌握“如何做”。它旨在培养读者在复杂光网络环境下进行端到端系统设计、故障诊断和容量扩展的综合能力。

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读后感

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用户评价

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坦率地说,这本书的难度曲线是陡峭的,它无疑是为有一定光电子学基础的读者准备的“硬菜”。在处理相干检测技术及其相关的数字信号处理(DSP)部分时,作者直接引入了傅里叶变换、插值算法等高级数学工具,这要求读者必须具备扎实的信号处理基础才能跟上节奏。我必须承认,在阅读这些章节时,我不得不频繁地翻阅附录和一些外部的数学参考资料来巩固概念。然而,正是这种不妥协的深度,使得这本书的价值得以凸显——它不是在迎合大众,而是在引领专业人士进入更前沿的领域。读完之后,你会有一种深刻的满足感,仿佛自己真正掌握了驱动现代高速通信骨干网的核心钥匙。对于那些追求技术精通、不满足于表面知识的同行而言,这绝对是一部不容错过的权威著作。

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这本书的封面设计得相当大气,那种深邃的蓝色调和银色的字体搭配,立刻让人联想到精密的光学设备和高速传输的未来感。我拿起它的时候,首先被它厚实的质感吸引住了,这通常意味着内容会非常扎实和深入。虽然我之前对光通信领域有所涉猎,但翻开目录时,还是被其中详尽的章节划分所震撼。它似乎不仅仅停留在基础概念的讲解,而是直接深入到了DWDM系统的核心技术层面。比如,我对其中关于色散补偿机制的章节特别期待,希望它能清晰地阐述如何在高比特率传输下有效地管理和消除PMD(偏振模色散)这类恼人的效应。通常这类技术书籍的难点在于公式的推导和实际工程实现的权衡,我期望这本书能在理论的严谨性与工程的实用性之间找到一个完美的平衡点,让一个有经验的工程师读起来觉得回味无穷,同时也能让初学者循序渐进地领悟其中的奥妙。封面传递出的专业感,让人相信这是一本值得放在书架上随时查阅的参考手册,而不是那种只在入门时翻阅几页就束之高阁的快餐读物。

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对于那些希望从光传输工程师向网络架构师角色转变的人来说,这本书提供了宝贵的战略视角。它没有固步自封于单一的传输通道优化,而是将视野拓展到了整个网络层面,探讨了如何将DWDM技术融入到面向服务的网络(SDN)架构中,以及如何利用波长路由和动态波长分配(DWA)技术来实现资源的柔性调度。书中对网络保护和恢复机制的描述尤其细致,详细对比了二纤双向(2F-BLR)和单纤双向(1F-BLR)保护方案在切换时间、光纤利用率和成本控制方面的优劣。这种宏观层面的权衡分析,对于理解大型运营商网络的部署决策至关重要。它教会的不仅是“如何做”,更是“为什么这么做”,这种对商业逻辑和技术选择背后驱动力的剖析,是很多技术书籍所缺乏的深度。

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这本书的排版和图表质量可以说是行业内的标杆。在处理复杂的光谱图、眼图分析和系统架构框图时,清晰度和细节保留得非常到位,即便是最复杂的级联光放大器模型,也能通过精美的三维示意图得到直观的展示。这对于理解光纤中的非线性效应至关重要。我记得以前看过的某些参考资料,涉及到拉曼散射或四波混频(FWM)时,图示总是模糊不清,导致我花了大量时间去脑补其中的物理过程。而这本则不同,它提供的每一张图表似乎都经过了精心设计,旨在最大化信息传递效率,同时最大限度地减少读者的认知负担。更难得的是,书中似乎还穿插了一些专有的性能评估工具或软件仿真结果的截屏,这让书本上的理论分析有了可验证的实际数据支撑,极大地增强了说服力。这不仅仅是一本纸质书,它更像是一套完整的视觉学习资源包。

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我得说,这本书的叙述风格非常具有个人色彩,作者的笔触老练而又带着一种对技术近乎偏执的清晰度。它不是那种干巴巴地堆砌术语的教科书,而是更像一位资深专家在给你进行一对一的深入辅导。例如,在探讨多通道复用技术时,作者并没有简单地罗列各种调制格式,而是花了大量的篇幅去分析不同调制格式在实际网络环境下的损耗、抗噪声能力以及频谱效率的取舍,这才是工程实践中真正需要考量的问题。尤其让我印象深刻的是,书中对光器件的选取标准有独到的见解,比如在选择特定波长选择开关(WSS)时,它不仅仅关注插入损耗,还深入探讨了其可调谐范围与信噪比之间的复杂关系。这种深度挖掘细节的能力,使得这本书超越了普通入门指南的范畴,更像是一本“如何设计一个稳定、高效能DWDM网络”的实战手册。我发现自己读得很慢,因为每读完一个概念,都需要停下来思考其在当前网络架构中的实际意义,这种被挑战的感觉,恰恰说明了它的价值所在。

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