光纤通信技术与设备

本教材是为适应当前高职高专教学改革的需要，在总结多年教学、科研和生产实践经验的基础上编写而成的。     本教材系统地介绍了光纤通信的基础知识，详细地阐述了光纤与光缆、通信光器件、光端机、SDH传输网、光纤通信系统、中兴ZXMP S320光端机及其例行维护操作、光纤通信新技术及光纤通信实训等。     本教材理论紧密结合实际，通俗易懂。教材编写以“会用、管用”为目 标，理论以“必需、够用”为原则，在此基础上对传统教材的内容进行精选、整合、优化，突出创新性，力争紧跟科学发展前沿，同时设置了较多实训内容，能够更好地适应高职教育的需要。     本教材是以通信专业的需要为基础编写的，内容全面，能为教师和学生 提供较大的信息量，选择性强。各院校可根据具体情况灵活安排教学内容。     本教材充分体现了高职教育教材的特色，具有较强的针对性、实用性，既可作为高职高专院校通信类、电子信息类相关专业的教材，也可作为光纤通信技术的培训用书，也可供光纤通信行业的工程人员参考。 为方便教学，本书配有免费电子课件、习题解答等，凡选用本书作为教材的学校，均可来电或邮件索取，咨询电话：010-88379564或邮件：cmpqu@163.com。有任何技术问题也可通过以上方式联系。

本教材是为适应当前高职高专教学改革的需要，在总结多年教学、科研和生产实践经验的基础上编写而成的。本教材系统地介绍了光纤通信的基础知识，详细地阐述了光纤与光缆、通信光器件、光端机、SDH传输网、光纤通信系统、中兴ZXMP S320光端机及其例行维护操作、光纤通信新技术及光纤通信实训等。本教材理论紧密结合实际，通俗易懂。教材编写以“会用、管用”为目标，理论以“必需、够用”为原则，在此基础上对传统教材的内容进行精选、整合、优化，突出创新性，力争紧跟科学发展前沿，同时设置了较多实训内容，能够更好地适应高职教育的需要。本教材是以通信专业的需要为基础编写的，内容全面，能为教师和学生提供较大的信息量，选择性强。各院校可根据具体情况灵活安排教学内容。本教材充分体现了高职教育教材的特色，具有较强的针对性、实用性，既可作为高职高专院校通信类、电子信息类相关专业的教材，也可作为光纤通信技术的培训用书，也可供光纤通信行业的工程人员参考。

前言
第1章概论1
1.1光纤通信技术简介1
1.1.1光纤通信发展史与现代光纤通信的应用1
1.1.2光纤通信系统的基本构成与分类5
1.2现代光纤通信的主要特点与发展趋势7
1.2.1现代光纤通信的主要特点7
1.2.2现代光纤通信的发展趋势8
思考题10
第2章光纤与光缆11
2.1光纤11
2.1.1光纤的结构与分类11
2.1.2光纤的导光原理13
2.2光纤的特性17
2.2.1光纤的损耗特性17
2.2.2光纤的色散特性18
2.2.3光纤的几何特性和光学特性22
2.2.4光纤的非线性效应23
2.2.5光纤的机械特性与温度特性24
2.3单模光纤与多模光纤25
2.3.1单模光纤25
2.3.2单模光纤的标准与应用26
2.3.3多模光纤33
2.3.4多模光纤的标准与应用33
2.4光缆34
2.4.1光缆的结构与种类34
2.4.2光缆的型号、色谱与端别36
思考题41
实训1光时域反射仪的使用与测试41
实训2光纤接续和光纤熔接机的使用44
实训3光缆接续与光缆接头盒的制作47
实训4光缆管道敷设50
第3章通信光器件52
3.1光源52
3.1.1与激光器相关的几个物理概念52
3.1.2激光器的原理54
3.1.3激光器的特性56
3.1.4分布反馈激光器58
3.1.5发光二极管58
3.2光电检测器60
3.2.1光电检测器的原理61
3.2.2光电检测器的特性61
3.2.3PIN光敏二极管64
3.2.4APD（雪崩光敏二极管）65
3.3光放大器66
3.3.1光放大器的分类66
3.3.2掺铒光纤放大器的工作原理66
3.3.3掺铒光纤放大器的特性与应用71
3.4无源光器件72
3.4.1光纤连接器72
3.4.2光衰减器74
3.4.3光耦合器74
3.4.4光隔离器与光环行器75
3.4.5波长转换器76
3.4.6光开关77
3.4.7光滤波器78
3.4.8光纤光栅79
思考题79
第4章光端机81
4.1光发送机81
4.1.1光发送机的基本组成81
4.1.2光源的要求82
4.1.3光源的调制82
4.1.4光发送机的主要指标84
4.1.5光功率控制和温度控制85
4.2光接收机87
4.2.1光接收机的基本组成87
4.2.2光接收机的特性88
思考题92
实训5光端机指标（收、发）测试93
实训6数字配线架简介96
实训72M塞绳的制作101
第5章SDH传输网103
5.1SDH概述103
5.1.1SDH产生的技术背景103
5.1.2PDH与SDH的比较106
5.2SDH信号的帧结构和复用步骤107
5.2.1SDH信号的STMN帧结构107
5.2.2SDH的复用结构和步骤109
5.2.3映射、定位和复用的概念117
5.3开销118
5.3.1段开销119
5.3.2通道开销122
5.4指针125
5.4.1管理单元指针125
5.4.2支路单元指针127
5.5SDH设备128
5.5.1SDH网络的常见网元128
5.5.2SDH设备的逻辑功能块130
5.6SDH网络结构和网络保护机理139
5.6.1基本的网络拓扑结构139
5.6.2SDH网络保护140
5.7SDH的网同步148
5.7.1同步方式148
5.7.2主从同步网中从时钟的工作模式148
5.7.3SDH网的同步方式149
5.7.4S1字节和SDH网时钟保护倒换原理150
5.8SDH管理网153
5.8.1SDH网元管理层的管理功能153
5.8.2本地维护终端技术要求155
思考题156
第6章光纤通信系统158
6.1系统的性能指标158
6.1.1系统参考模型158
6.1.2误码性能159
6.1.3抖动性能161
6.1.4漂移性能164
6.1.5可靠性指标164
6.2系统的设计165
6.2.1损耗受限系统165
6.2.2色散受限系统166
6.2.3中继距离和传输速率168
思考题170
实训8光纤通信系统误码性能的测试170
第7章中兴ZXMPS320光端机及其例行维护操作173
7.1设备结构173
7.1.1中兴SDH系列设备简介及特点173
7.1.2硬件结构177
7.2系统总体结构180
7.2.1硬件系统180
7.2.2系统信号流程182
7.2.3系统工作原理182
7.2.4ZXMPS320设备单板184
7.3SDH例行维护185
7.3.1维护操作185
7.3.2故障处理196
思考题211
实训9SDH传输设备结构认识211
实训10SDH传输设备开局配置212
实训11传统SDH业务组网配置214
实训12NCP数据管理218
第8章光纤通信新技术220
8.1MSTP技术220
8.1.1MSTP概述220
8.1.2MSTP的功能模型221
8.1.3MSTP的以太网功能222
8.1.4MSTP的网络定位225
8.2DWDM技术225
8.2.1概述225
8.2.2DWDM系统的基本结构228
8.2.3DWDM系统的组网方式230
8.2.4DWDM系统的关键技术233
8.3光纤接入技术237
8.3.1概述237
8.3.2FTTx光纤接入238
8.3.3EPON技术240
8.3.4FTTx（EPON）接入典型应用243
8.4ASON技术244
8.4.1概述244
8.4.2ASON层面结构245
8.4.3ASON组网方案246
8.5全光通信网络247
8.5.1全光通信网络的基本概念247
8.5.2全光通信网络的分层结构247
8.5.3全光通信网络的关键技术249
思考题251
参考文献253