《光纤通信中的光波技术》介绍光纤通信中光波技术和理论,主要介绍了光纤通信的发展历史,光纤通信的基本理论,从麦克斯韦电磁理论出发,得到各种条件下光脉冲传输的非线性薛定谔方程。研究了群速度色散、自相位调制、调制不稳定性、光孤子、色散管理、非线性光纤耦合器、四波混频等理论。
《光纤通信中的光波技术》可作为光纤光栅、光纤通信等专业的高年级本科生、研究生的教学参考书,也可供科技工作者阅读参考。
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《光纤通信中的光波技术》是由科学出版社出版的。 目录
前言
第1章 光纤通信发展的历史
1.1 高速大容量光纤通信系统的发展概况
1.2 波分复用技术
1.3 光时分复用通信
1.4 波分复用和光时分复用各自的优势
参考文献
第2章 光纤中色散和非线性对脉冲传输的影响
2.1 波动方程和亥姆霍兹方程
2.2 非线性薛定谔方程
2.3 非线性薛定谔耦合方程
2.4 色散的基本理论
2.4.1 色散的分类
2.4.2 色散对通信系统的影响
2.5 色散补偿技术
2.6 偏振模色散补偿技术
2.7 非线性折射效应
2.7.1 非线性折射率
2.7.2 不同传输区域的色散和非线性
2.7.3 自相位调制
参考文献
第3章 调制不稳定性与光孤子
3.1 调制不稳定性
3.2 光孤子在单模光纤中的传输
3.3 孤子的绝热特性
3.4 孤子的稳定性
3.5 孤子扰动
3.6 耦合方程的孤子解
3.6.1 归一化方程
3.6.2 方程的可积性
3.6.3 方程的解
3.7 两孤子解的波形演化
3.8 放大器链路中调制不稳定性
3.8.1 掺铒光纤中的非线性薛定谔方程
3.8.2 分布式放大器链路的调制不稳定性
3.8.3 集总式放大器链路的调制不稳定性
3.9 色散管理系统中调制不稳定性
参考文献
第4章 光纤中的偏振效应及其应用
4.1 具有偏振效应的耦合模方程
4.2 椭圆双折射光纤
4.3 利用保偏非线性双折射光纤对脉冲的整形
4.3.1 理论模型
4.3.2 变分方法
4.3.3 结果分析
参考文献
第5章 色散管理理论及其应用
5.1 色散管理孤子基本理论
5.1.1 色散管理孤子的概念
5.1.2 色散管理孤子的优势与特点
5.1.3 色散管理孤子的应用
5.2 色散管理基本原理
5.3 色散管理孤子系统定时抖动分析
5.3.1 色散管理孤子的数学模型
5.3.2 色散管理孤子参数的动力学方程推导
5.3.3 色散管理孤子系统定时抖动计算分析
5.3.4 色散管理孤子系统定时抖动数值模拟
5.3.5 色散管理孤子系统定时抖动的矩方法计算分析
5.4 色散管理系统中光脉冲的传输特性分析
5.4.1 光脉冲传输的理论模型
5.4.2 脉冲参数演化的动力学方程
5.4.3 色散管理系统中三阶色散的影响
5.4.4 色散管理系统中五次非线性的分析
5.5 相位共轭系统中色散补偿的研究及应用
5.5.1 相位共轭技术的色散补偿原理
……
第6章 光纤耦合器中孤子全光开关和传输特性
第7章 参量过程与光纤参量放大器增益特性
第8章 光纤光栅
参考文献 文摘
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②减小信道间隔,在有限的带宽范围内增加信道数目。光源稳频、阵列波导光栅滤波、波长交错器(interleaver)等技术使得系统中的信道间隔从ITU-T规定的100GHz变得更低。然而,信道间隔的减小将会伴随非线性效应的增强,信道间隔小于50GHz,四波混频(FWM)效应的影响将会引起信号在信道间的串扰,必须采取相应的抑制措施;另外,小的信道间隔还要求系统元件具有严格的波长稳定性,所有这些要求导致了系统成本的上升。
③增加传输带宽。通过开发新型超宽带器件,充分利用光纤丰富的通信带宽资源,将是提高光通信容量最有效的方法。近年来,L-波段(1570~1620nm)和S-波段(1480~15.30nm)光通信系统的研发引起了人们的广泛关注,并已经取得了很大的进展。多波段光纤放大器共同使用的尝试,为以后充分利用光纤丰富的带宽资源,实现多窗口超宽带光纤通信奠定了基础。
波分复用通信的关键技术包括波长可调谐及多波长光源技术、掺饵光纤放大器技术、光纤传输技术等。
1.3光时分复用通信
光时分复用是一种利用时隙传送信息的技术,其传输原理如图1.2所示。在发送端,超短脉冲光源(pulse source)每发送一个脉冲就对应产生一个时隙,每个时隙经过N个不同的路径,也就是经过距离不同的光纤延时线后依次输出,精确控制光纤延时线的长度便可得到N个相等的时隙组成的一帧,如此循环下去,就使得许多相同的帧传输下去,这一过程称为复用过程,事实上就是一个并行转换成串行的过程。在传输过程中各种损耗需要用掺饵光纤放大器来补充损失的功率。帧信息流到达接收端后,经过与复用过程相反的解复用过程,将不同的时隙分配给指定的用户,这又是一个将串行转换成并行的过程。整个传输过程中需要保持时钟同步使发送端和接收端的时隙准确一一对应。目前,电时分复用(ETDM)技术已经非常成熟,也为人们所熟知。光时分复用的结构与电时分复用类似,不同的是,电时分复用的复用和解复用是在电域内进行,而光时分复用的复用和解复用是在光域内完成,从而克服了电时分复用存在的电子瓶颈问题。与波分复用系统不同的是,在光时分复用中,采用单一光波长传输。
| ISBN | 7030302907,978703030 |
|---|---|
| 出版社 | 科学出版社 |
| 作者 | 李齐良 |
| 尺寸 | 16 |