光纤通信与网路技术（第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书内容採简明扼要、循序解说的方式，并以图表说明让读者建立良好的光纤通信系统、元件及网路基础，其内容包括光纤通信概论、光缆、光源、光电检光器、光放大器、光发射、接收机、光纤宽频网路通信技术、全光网路等，涵盖范围广，读完此书可了解光纤通信与网路技术的发展趋势、应用与设计架构，值得您细细品尝。本书适合大专资讯、电子、电机科系「光纤通信」课程使用。

本书特色

　　1.市面上还未有将光纤通信与网路技术结合编着的书籍，您不能错过。
　　2.内容新颖、实用，採循序解说的方式，让读者建立良好基础。
　　3.本书适合大专资讯、电子、电机科系「光纤通信」课程使用。

现代光网络架构与未来趋势 本书涵盖了当前高速率、大容量光通信网络的关键技术、系统设计与实际部署的全面解析，重点探讨了面向5G/6G、数据中心互联（DCI）及广域骨干网的最新发展方向。 --- 第一部分：光传输系统基础与核心技术深化 第一章：光纤物理特性与传输极限 本章深入剖析了光纤作为传输介质的物理学基础，超越了传统单模光纤（SMF）的基本概念，重点讨论了超低损耗光纤（Ultra-Low Loss Fiber, ULLF）的材料科学进展，以及色散管理技术的演进。内容包括： 非线性效应的量化分析： 详细阐述了自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS）在超高速率系统（400G及以上）中的影响机理，并介绍了有效抑制这些非线性效应的信号处理方法，如有效带宽内光纤的色散管理和优化调制格式的选择。 新型光纤技术： 全面介绍非零色散位移光纤（NZ-DSF）、低模间色散光纤（Low-Mode-Dispersion Fiber）的结构特性及其在密集波分复用（DWDM）系统中的应用优势。同时，对少模光纤（Few-Mode Fiber, FMF）和空芯光纤（Hollow-Core Fiber, HCF）的最新研究进展及其在超低延迟和超高功率传输中的潜力进行了技术评估。 光纤损耗与散射机制的精确建模： 建立了更符合现代高功率传输场景的损耗模型，包括瑞利散射、吸收谱线（OH吸收峰）的精细控制，以及弯曲损耗（Macro/Micro Bending Loss）的工程化处理方案。 第二章：相干光通信系统的信号处理与调制格式 相干检测技术是现代高速率光通信的基石。本章专注于相干系统中的高级信号处理技术，旨在实现更高的频谱效率和更远的传输距离。 高级调制格式的权衡分析： 详细对比了正交相移键控（QPSK）、16/32/64正交幅度调制（QAM）的性能指标，包括它们的频谱效率、对光信噪比（OSNR）的需求、以及对非线性损伤的敏感度。重点分析了如何通过概率整形（Probabilistic Constellation Shaping, PCS）技术，根据实时链路条件动态优化调制阶数，实现“比特-赫兹”效率的最大化。 数字信号处理（DSP）核心算法： 深入解析了接收端DSP模块的关键算法，包括： 色散补偿（CD Compensation）： 基于快速傅里叶变换（FFT）和分数傅里叶变换的色散补偿算法的实现细节与计算复杂度分析。 偏振模色散（PMD）补偿： 重点介绍基于自适应滤波（如LMS/RLS算法）的动态PMD补偿技术，及其在多模态光纤和现有单模光纤中的适用性。 载波相位恢复与定时同步： 探讨了Viterbi-Viterbi、Gardner定时提取器等先进算法在处理高阶调制格式时的鲁棒性。 前向纠错（FEC）技术前沿： 详细介绍了硬判决FEC与软判决FEC（如Turbo码、低密度奇偶校验码LDPC）在光通信中的应用，特别是软判决FEC如何通过提高前向纠错增益（Coding Gain）来显著提升OSNR容限，从而延长传输距离或提高速率。 第三章：光放大与动态增益控制 本章聚焦于光信号放大技术的最新发展及其在长距离和城域网络中的应用。 掺铒光纤放大器（EDFA）的性能优化： 探讨了双包层泵浦技术、C+L波段联合放大器的设计原理。重点分析了放大器中的噪声特性（ASE噪声）、增益平坦化技术（如利用吸收材料或特种EDFA结构）以及不同泵浦方案对放大器性能的影响。 拉曼放大器（RA）与混合放大器： 详细阐述了受激拉曼散射的机理，以及拉曼放大器在提供分布式增益方面的优势，特别是在超长距传输和特定波长区域的增益补偿中的作用。重点分析了EDFA与拉曼放大器结合形成的混合放大器结构（Hybrid Amplifier）的设计与优化，以实现全波段的均匀增益。 动态增益控制（AGC/ALC）： 探讨了在DWDM系统中，如何通过快速、精确的增益控制机制来应对通道的动态增减（如蓝/红带隙效应、通道启停），确保接收端光功率的稳定性和系统弹性。 --- 第二部分：光网络架构与业务承载 第四章：波长选择开关与 ROADM 技术 ROADM（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）是构成弹性光网络的关键节点。本章深入剖析了ROADM的架构演进、关键组件技术及其组网应用。 ROADM架构演进： 对比分析了基于波长选择开关（WSS）的无色散（Colorless）、无方向（Directionless）架构（CDC-ROADM）的设计原理、实现方式（如基于MEMS、LCoS或薄膜滤波器技术的WSS）。 多自由度开关技术： 详细介绍了 WSS 芯片的工作原理，包括其滤波带宽、插入损耗、偏振相关损耗（PDL）的工程指标，以及多维度（如NxN端口、多级连接）ROADM的组网拓扑设计。 网络拓扑与流量调度： 探讨了ROADM网络中光层业务的动态调配，包括最短路径选择、波长冲突避免算法，以及在SDN（软件定义网络）控制下实现端到端波长路由和保护倒换的机制。 第五章：数据中心互联（DCI）与城域网光传送 随着云计算和边缘计算的兴起，DCI和城域骨干网对低延迟、高可靠性和成本效益提出了新的要求。 DCI光模块技术： 聚焦于短距、中距DCI场景，详细分析了400G/800G ZR/ZR+相干光模块的技术规范、功耗特性和集成挑战。讨论了如何利用低阶调制格式（如DP-QPSK）和先进封装技术来实现超高集成度和低成本目标。 城域网络（Metro）的业务适配： 分析了如何将不同的业务等级（如以太网、OTN、SDI）映射到OTN/WDM框架中。重点讨论了OTN的灵活速率映射（FlexE、OSU）技术，以及如何通过OTN层实现业务的保护和恢复机制。 低延迟传输优化： 针对金融交易和高性能计算对延迟的严格要求，探讨了通过减少光路中的组件数量（如采用超低损耗器件、简化ROADM结构）、优化光纤路径选择，以及利用拉曼放大器实现无电中继传输的技术路径。 第六章：光电融合与网络虚拟化 本章探讨了网络控制平面与数据平面的解耦，以及光层与电层的协同工作。 光网络与SDN的集成： 详细介绍开放网络控制接口（如OpenFlow、NETCONF/YANG）在光层管理中的应用。分析了SDN控制器如何实现对ROADM和可编程光模块的集中控制，以及如何利用应用程序层接口（API）快速响应业务需求。 软件定义网络中的光层抽象： 讨论了如何构建一个统一的网络信息模型，使上层应用能够抽象地请求光路资源（例如，请求一个特定OSNR和带宽的连接），而底层DSP和ROADM设备自动完成复杂的配置和补偿参数计算。 O-E-O与O-O-O的边界管理： 分析了在异构网络中，电层与光层之间的接口协议和保护倒换机制。阐述了在端到端连接中，何时选择进行电再生（O-E-O）以恢复信号质量，以及何时依赖全光层（O-O-O）的透明传输优势。 --- 第三部分：未来趋势与前沿研究方向 第七章：超高容量与空分复用（SDM） 为应对未来TB/s级别的传输需求，本章侧重于突破传统单芯光纤的容量瓶颈。 多芯光纤（Multi-Core Fiber, MCF）： 深入探讨了MCF的结构设计（如晶格结构、阶梯结构）及其相对于标准单模光纤的容量提升潜力。重点分析了多芯间的串扰（Crosstalk）抑制技术，如采用气隙隔离、特定光纤排布和先进的数字信号分离算法（如模式复用技术）。 多模复用（MMF）的数字分离： 详细讲解了如何利用高阶模的传输特性，通过在收发端使用模式耦合矩阵（Mode Coupling Matrix）进行数字化分离和组合，实现更高的频谱效率。 空芯光纤（HCF）的工程化挑战： 评估了HCF在实现超低延迟和抑制非线性效应方面的巨大优势，并着重分析了在实际部署中，如何解决其制造过程中的气密性、光纤弯曲敏感性以及长距离稳定性的工程难题。 第八章：量子通信与光网络安全 随着量子计算技术的快速发展，面向未来安全的通信网络结构成为研究热点。 量子密钥分发（QKD）与现有网络集成： 分析了BB84、E91等主流QKD协议的原理，并探讨了如何在现有DWDM网络中安全地集成QKD信道，包括波长隔离、功率管理和对现有业务的干扰评估。 抗量子密码学在网络层面的应用： 介绍了后量子密码学（PQC）算法（如格密码、哈希签名）在网络认证、加密隧道建立和信令安全中的部署策略。 网络弹性与故障预测： 探讨利用人工智能和机器学习技术，对光纤链路中的微小环境变化、光器件老化趋势进行实时监测和异常模式识别，实现网络故障的早期预测和预防性维护。 总结：面向“全光化”的下一代网络愿景 本书的最后一部分将对未来光网络的发展进行宏观展望，强调网络组件的进一步光电器件集成化（例如，将相干收发模块集成到ROADM/OTN设备中），以及网络智能化的深度融合，为读者描绘一个高效、低能耗、高度灵活的未来全光传输体系的蓝图。

第1章　光纤通信概论
1.1　光纤通信发展概述
1.2　光纤通信的特点
1.3　光纤通信系统
1.4　光纤通信技术的发展趋势

第2章　光纤与光缆
2.1　概述
2.2　光纤的基本结构及材料
2.3　光纤的分类
2.4 光在光纤中的传播原理
2.5　光纤的损耗特性
2.6　光纤的色散特性
2.7　单模光纤
2.8　光缆的结构与种类

第3章　光源
3.1　概述
3.2　发光的基本原理
3.3　粒子数反转分佈和谐振腔
3.4　半导体雷射的结构
3.5　半导体雷射的特性
3.6　动态单纵向模态半导体雷射
3.7　发光二极体

第4章　光电检光器
4.1　概述
4.2　光电检光器的原理
4.3　PIN光电检光器
4.4　泻光二极体
4.5　长波长光电检光器

第5章　光纤通信用的无源元件
5.1　概述
5.2　光纤连接器
5.3　光纤耦合器
5.4　分波多工器
5.5　光衰减器
5.6　光开关
5.7　光隔离器

第6章　光放大器
6.1　概述
6.2　掺铒光纤放大器的结构
6.3　掺铒光纤放大器的工作原理
6.4　掺铒光纤放大器的特性
6.5　掺铒光纤放大器在光纤通信系统中的应用

第7章　光源的调变与光发射机
7.1　光源的调变方式
7.2　光源的直接调变原理
7.3　光源的间接调变原理
7.4　光发射机
7.5　数位光纤通信中的线路码型

第8章　光接收机
8.1　概述
8.2　数位光纤通信接收机的基本组成
8.3　光接收机的主要参数
8.4　新型光接收机

第9章　单模光纤通信系统设计
9.1　单模光纤通信系统的组成
9.2　单模光纤通信系统光源的选择
9.3　单模光纤损失分析
9.4　单模光纤连接器的设计特点
9.5　单模光纤系统色散计算
9.6　单模光纤系统用的光电检光器
9.7　系统增益和光路损失估算
9.8　使用光纤放大器的长途干线光纤通信系统

第10章　光纤宽频网路通信技术
10.1　国家资讯高速公路
10.2 同步数位阶层
10.3　非同步传输模式
10.4　传输媒体
10.5　X.25 技术
10.6　网路及网路技术
10.7　光纤有线电路系统的设计举例

第11章　光纤通信新技术
11.1　多工技术的基本概念
11.2　分波多工技术
11.3　高密度分波多工技术
11.4　相干光通信系统
11.5　光固子光纤通信系统

第12章　全光网路
12.1　资讯时代的全光网路
12.2　全光网路的发展过程─第三代通信网路
12.3　全光网路的概念和分层结构
12.4　全光网路的光波多工
12.5　光路由与光交换
12.6　全光网路的应用─光网路互联

第13章　光纤与光纤通信系统的测量
13.1　光纤特性的测量
13.2　光纤数位传输系统传输特性的测量
13.3　眼图测试
13.4　光纤类比传输系统传输特性的测量
13.5　光纤测量中常用的仪器

附录
附录A　英文缩写词
附录B　中英对照
附录C　参考文献

评分☆☆☆☆☆

我是一位在通信设备公司担任产品经理的职场人士。我的工作需要对市场上的光纤通信和网络技术产品有深入的了解，并且能够预判未来的技术发展趋势，为公司的新产品研发提供方向。我手上的这本《光纤通信与网路技术（第三版）》可以说是我的案头必备。每次看到新版本出版，我都会第一时间购买。这一版我特别期待它在数据中心光网络、5G/6G 承载网技术，以及一些新兴的光通信应用（例如光计算、光传感）方面的更新。我希望这本书不仅能介绍技术原理，更能提供相关的市场应用案例和发展前景的分析。比如说，在数据中心领域，高速率光模块（如 400G、800G）的演进路线，以及相干光通信在数据中心内部和数据中心互联（DCI）中的作用，这本书会不会有详细的介绍？在 5G/6G 承载网方面，它会如何阐述光网络在支持海量连接、低延迟、高可靠性方面的挑战和解决方案？另外，我一直很关注光通信在人工智能、大数据等领域的潜在应用，这本书是否会触及到这方面的内容，或者提供一些前瞻性的展望？

评分☆☆☆☆☆

这本书我老早就想买了，身边的朋友很多都推荐，尤其是一些在网路工程界打滚的前辈，他们都说这本《光纤通信与网路技术（第三版）》绝对是必读圣经，从入门到进阶，面面俱到。我平常工作上会接触到一些光纤设备，但总觉得对背后的原理了解不够透彻，很多时候只能依葫芦画瓢，遇到问题也常常卡关。听说这第三版更新了很多最新的技术和应用，像是 5G 相关的光网路，还有 SDN、NFV 这些新概念，对我这种想跟上时代的人来说，实在太重要了。我希望这本书不只是讲解理论，更能提供一些实际的案例分析，让我知道这些理论是如何在现实世界中应用的。另外，我一直很好奇，在台湾这边，目前光纤网络的建置和发展到了哪个阶段？跟国际上相比有什么优势或劣势？这本书会不会触及到这方面的内容呢？如果能结合台湾的实际情况来讲解，那就更棒了！我买书的时候，最怕就是那些空泛的理论，读起来像天书，又不知道能用在哪裡。这本《光纤通信与网路技术（第三版）》据说讲解得很扎实，不会让人觉得摸不着头脑。我尤其期待它能帮助我理解光信号的传输原理、各种光纤的特性差异，以及在不同应用场景下该如何选择合适的光纤和设备。

评分☆☆☆☆☆

我是一个刚入行不久的网络工程师，公司最近接了一个大型的光纤布建案，我被指派要去负责一部分的现场施工和测试。说实话，虽然学过一些基础的电信原理，但面对实际的光纤铺设、熔接、以及后期的信号测试，我还是感到压力很大。同事们都推荐我买这本《光纤通信与网路技术（第三版）》，他们说这本书的实务操作部分写得非常详细，从光纤的种类、特性，到各种接续方式（热熔、冷接）的优缺点和操作技巧，甚至连光功率计、时域反射仪（OTDR）这些测试仪器的使用方法都有图文并茂的讲解。我最担心的是施工过程中可能会遇到的各种问题，比如光纤损耗过大、反射点太多等等，这本书会不会提供一些排除故障的实用方法？另外，我想知道书中有没有介绍光纤通信在不同领域的应用，比如数据中心、城域网、海底光缆等等，以及这些应用对光纤技术有什么特别的要求。如果是刚刚接触光纤领域的新手，能不能从这本书开始，一步一步地建立起扎实的知识体系？我很希望这本书能够成为我工作上的好帮手，让我在面对实际问题时，能够有理可循，而不是凭感觉乱做。

评分☆☆☆☆☆

我是个对科技趋势很敏感的普通爱好者，虽然不是专业人士，但一直对“光纤通信”这个词充满好奇。感觉现在我们家里的网络越来越快，手机信号也越来越好，背后肯定都离不开光纤的功劳。我看到很多人都在讨论这本《光纤通信与网路技术（第三版）》，说是非常权威的书。我最想知道的是，这本书会不会用比较容易懂的方式来解释光纤到底是怎么工作的？比如，光是怎么在纤芯里跑的？为什么光纤的传输速度比以前的铜线快那么多？还有，现在的网络技术，除了家里用的光纤到户，在其他地方也有很多应用吧？比如，城市里的网络是怎么布线的？手机信号塔和基站之间是用什么连接的？书里会不会介绍这些实际的场景？我平时看科技新闻，经常会看到一些新名词，比如“波分复用”、“光放大器”之类的，不知道这本书会不会有比较通俗的解释，让我这个门外汉也能听懂？我希望这本书能让我对我们生活周围无处不在的光纤通信有个更全面、更直观的认识，而不是仅仅停留在“它很快”的这种模糊概念上。

评分☆☆☆☆☆

我是一位大学里的电子工程系教授，我的研究方向一直与通信技术相关。近年来，光纤通信在数据传输速率、带宽、稳定性和安全性等方面展现出了巨大的优势，已经成为现代通信网络的核心。我一直在寻找一本能够系统性介绍光纤通信最新发展和网络技术前沿的教材，供我的高年级本科生和研究生使用。我听闻《光纤通信与网路技术（第三版）》这本书评价很高，许多同行推荐。我比较关心的是，这本书在理论深度上是否足够？例如，关于调制格式、编码技术、多路复用技术（如 WDM）的讲解是否深入且更新？它在网络技术方面，是否涵盖了光网络架构、光交换技术、以及与 IP 网络融合的一些关键问题？我对最新兴起的光网络技术，例如软件定义光网络（SDN-O）和网络功能虚拟化（NFV）在光网络中的应用，特别感兴趣。不知道这本书对这些前沿领域是否有涉及，或者能够提供一些相关的理论基础和发展趋势的介绍？我希望这本教材能够帮助我的学生们建立起坚实的理论基础，并且对未来的光通信技术发展有一个清晰的认识，为他们未来的学术研究或职业生涯打下良好基础。