前言
光导纤维是现代通信网络中传输信息的最佳媒质,光纤通信是信息社会的支柱。作为一种新兴的通信技术,在短短50多年的时间里,光纤通信获得了迅速的发展,受到人们的普遍关注。目前,无论是电信骨干网还是用户接入网,无论是陆地通信网还是海底光缆网,无论是固定通信网还是移动互联网,无论是看电视还是打电话,光纤无处不在、无时不用,光纤传输技术随时随地都能碰到。所以,人们初步了解一些光纤通信的基础知识是非常必要的。
光通信除光纤通信外,还有潜艇应用的蓝绿光通信、将广泛应用的可见光通信、绝对安全的量子通信以及星际国防应用的大气激光通信。
本书选取了光通信中最基本的和日常生活密切相关的知识和技术,增加了对光通信做出杰出贡献的有关科学家的事迹,以通俗易懂、简明扼要、图文并茂的方式系统地对其进行讲解,以便具有初中以上文化程度的普通读者也能够看懂。
本书共分12章,第1章和第2章分别介绍了光通信的历史和基础知识;第3章说明了光纤传输原理以及光纤传输特性和种类;第4章介绍了光干涉无源器件,如马赫-曾德尔(M-Z)器件和阵列波导光栅(AWG)器件等;第5章介绍了法拉第磁光效应器件;第6章介绍了发光机理、各种激光器和先进的QPSK/QAM光调制器;第7章介绍了光探测原理、几种光探测器和光接收机误码率、Q参数和OSNR及其关系;第8章介绍了掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤拉曼放大器和半导体光放大器(SOA);第9章阐述了光纤通信系统的基础知识和几种光纤通信系统,包括SDH、HFC、WDM、偏振复用和相干检测系统;第10章介绍了高速光纤通信技术,包括前向纠错、数字信号处理(DSP)、增益均衡、奈奎斯特脉冲整形、100Gbit/s超长距离DWDM系统、海底光缆通信和光纤传输量子通信;第11章简述了无源光网络接入,包括三网融合、EPON、GPON、WDM-PON;第12章介绍了自由空间光通信、蓝绿光通信、可见光通信和自由空间传输量子通信。
为了使读者更容易理解,书中特地在介绍一个现象或器件的原理前,增加了一些通俗易懂、日常生活中经常会碰到的现象,并以插图形式形象地加以说明。该书章节标题都给出了副标题,用关键词给出其目的、简要说明或实现途径,并且插入古今中外科学家、伟人、名人有关励志求学、科学探索的名言警句和小故事。
衷心感谢机械工业出版社李馨馨编辑和秦菲编辑在本书出版过程中付出的辛劳及所做的贡献!
原荣