Manual del Tecnico de Fibra Optica / Spanish Fiber Optics Technician's Manual pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hayes, Jim

出品人:

页数:336

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出版时间:

价格:77.95

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isbn号码:9781418061210

丛书系列:

图书标签:

• 光纤
• 光纤技术
• 光纤通信
• 西班牙语
• 技术手册
• 光缆
• 安装
• 维护
• 测试
• 网络

精密光学与现代通信：光纤技术前沿探索 深入解析光通信的物理基础与工程实践 本书旨在为光学工程、电子通信以及相关领域的专业人士和高级学生提供一份全面而深入的参考指南，专注于光纤通信系统的物理原理、关键组件设计、系统集成与性能优化。全书结构严谨，内容涵盖了从光波在介质中传播的基础理论到复杂网络架构的实际部署，力求在理论深度和工程实用性之间取得完美的平衡。 第一部分：光纤基础与传输介质 本部分详尽阐述了光在光纤内部传输的物理机制。首先，我们深入探讨了电磁波理论在介质中的传播特性，重点分析了光的波导效应，包括全内反射原理的精确数学模型。接着，详细介绍了不同类型光纤（如单模光纤、多模光纤、特种光纤）的结构、几何参数及其对传输特性的影响。 对光纤的性能指标进行了细致的剖析，尤其关注损耗（Attenuation）的机制。这包括吸收损耗、瑞利散射（Rayleigh Scattering）、模态场分布（Mode Field Diameter, MFD）不匹配损耗以及弯曲损耗（Macro- and Micro-bending Loss）。通过对这些基础物理过程的量化分析，读者能够理解并预测不同环境下光纤链路的能量衰减情况。 此外，色散（Dispersion）是高速光通信的瓶颈，本书用大量篇幅阐述了色散的物理根源及其对系统带宽的制约。我们不仅复习了材料色散和波导色散，还引入了高阶色散的概念，并详细推导了零色散波长（Zero Dispersion Wavelength）的确定方法。针对单模光纤中常见的一阶模间斜率（Chromatic Dispersion Parameter, $D$），提供了精确的计算公式及其在系统设计中的应用，包括如何利用色散补偿技术（如色散补偿光纤DCF）来平衡链路的群速度延迟差异。 第二部分：有源与无源光器件的原理与设计 本章聚焦于光通信系统中的核心硬件——光电器件。我们首先分析了光发射器件，包括半导体激光器（Laser Diodes, LDs）和光电探测器（Photodetectors）的设计原理。对于LD，本书深入探讨了量子阱结构、腔体设计、阈值电流的确定以及直接调制（Direct Modulation）和外部调制（External Modulation，如马赫-曾德尔调制器MZMs）的性能对比。对于探测器，则详细比较了PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理、量子效率、暗电流以及噪声特性。 在无源器件方面，本书涵盖了光连接器、耦合器、光分路器（Splitters/Combiners）和光滤波器（Filters）的设计与制造工艺。重点分析了连接器和熔接点的插入损耗（Insertion Loss, IL）和回波损耗（Return Loss, RL）的控制技术，强调了表面抛光形貌（如PC、UPC、APC）对回波损耗的影响。对光纤布拉格光栅（FBG）的原理及其在波长选择和色散补偿中的应用，进行了深入的理论建模与仿真示例。 第三部分：光放大技术与系统性能提升 光信号在长距离传输中必须周期性地进行放大，以克服传输损耗。本书详细介绍了当前主流的光纤放大器技术。对掺铒光纤放大器（EDFA）的增益机制、泵浦源的选择、噪声特性以及饱和效应进行了细致的物理和工程分析。我们提供了EDFA的增益平坦化技术，包括使用特定稀土离子掺杂光纤或阵列波导（AWG）滤波器来实现宽带低噪声放大。 对于超长距离或超高速系统，本书引入了拉曼放大器（Raman Amplifier）的原理，阐述了受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering, SRS）的非线性特性，并对比了EDFA和拉曼放大的优劣势，尤其关注其对系统动态范围和信噪比（SNR）的影响。 第四部分：光网络架构与先进调制格式 本部分将理论知识应用于实际的网络构建。我们系统地梳理了不同层次的光网络拓扑，从点对点系统到无源光网络（PON），再到密集波分复用（DWDM）系统。 在DWDM方面，本书深入探讨了波长管理、信道间隔优化、以及光交叉连接（OXC）和波长选择开关（OWS）的工作机制。重点分析了DWDM系统中关键的非线性效应，如四波混频（Four-Wave Mixing, FWM）、交叉相位调制（XPM）和自相位调制（SPM），这些非线性效应在密集信道系统中对系统接收灵敏度和误码率（BER）的 Degradation 机制。 此外，本书前瞻性地探讨了先进的相干光通信（Coherent Optical Communication）技术。详细解释了偏振复用（Polarization Multiplexing, PM）、多电平调制格式（如QPSK, 16-QAM）的星座图、光电混合信号处理（DSP）的基础流程，以及如何通过数字信号处理实现色散补偿、偏振模色散（PMD）补偿和载波恢复。 第五部分：系统性能评估与光纤链路工程 最后，本书指导读者如何从工程角度评估和优化光纤链路。内容包括：光信噪比（OSNR）的定义、测量方法及其在接收端性能中的核心作用；系统裕度（Margin）的计算与分配；以及对误码率（BER）性能的统计分析。 在链路工程方面，我们讨论了光缆的敷设要求、OTDR（光时域反射仪）的基本原理和高级应用（如断点定位和损耗剖面分析）。同时，强调了光纤的可靠性、环境应力测试标准以及长期维护策略，确保通信系统的稳定运行。 本书的每一章节都配有详尽的数学推导、工程案例分析和批判性思考问题，旨在培养读者将基础物理知识转化为高效、可靠光通信系统解决方案的综合能力。

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