光调制与再生技术 科学出版社 电子书 pdf 百度云 下载 epub 2025 免费 mobi 在线

光调制与再生技术是光纤通信系统的两大核心课题，近些年来伴随着偏振复用四相相移键控调制格式的商业化应用，骨干网络信号速率已从10G/40G提升到100G，并有望向400G甚至是1T方向进发。针对大容量光纤通信网络的发展需求，新型调制方式和全光再生技术成为各国科研机构的主要研究方向。本书共分9章，前5章从光通信收发系统、光波导处理器件、光场的数字和模拟调制技术角度介绍新型光调制技术及其在现代光通信系统中所起到的重要作用；后面4章主要介绍全光再生技术的近期新成果，涉及到OOK信号的全光再生、面向高阶调制信号的再生技术、波分复用信号的多通道再生以及新型光器件中的再生探索。

章 绪论 1

1.1 光纤通信的发展 1

1.1.1 四个发展阶段 1

1.1.2 未来发展趋势 3

1.2 光调制与接收 5

1.3 信号再生技术 6

1.3.1 光纤非线性效应 7

1.3.2 全光再生实现 8

1.4 本书内容安排 8

参考文献 9

第2章 光信号收发技术 11

2.1 光纤通信系统 11

2.2 光发送机 13

2.2.1 半导体光源 13

2.2.2 光发送机组成 16

2.2.3 直接调制特性 17

2.2.4 自动控制电路 19

2.3 间接光调制器 21

2.3.1 电光调制器 21

2.3.2 电吸收调制器 27

2.3.3 声光调制器 28

2.3.4 磁光调制器 29

2.4 光接收机 30

2.4.1 光电检测器 30

2.4.2 光接收机组成 33

2.4.3 信噪比特性 35

2.4.4 相干光接收机 36

2.5 光通信系统性能参数 38

2.5.1 信号的光谱特性 38

2.5.2 传输信号的眼图 41

2.5.3 数字传输性能参数 43

2.5.4 性能参数的关系 45

参考文献 48

第3章 光场的数字调制 49

3.1 信号分析基础 49

3.1.1 确定信号的功率谱密度 49

3.1.2 常用的傅里叶变换关系 50

3.1.3 随机信号的数值特征 52

3.2 数字基带信号的特性 54

3.2.1 二进制线路码型 54

3.2.2 数字基带信号的功率谱 55

3.2.3 奈奎斯特滤波器和匹配滤波器 58

3.2.4 数字基带信号的误码率 61

3.3 光场信号的带通特性 62

3.3.1 带通信号系统的频谱 62

3.3.2 光场调制的复包络表示 64

3.3.3 光场的外差解调过程 65

3.4 二进制光场调制与解调 69

3.4.1 NRZ-OOK信号 69

3.4.2 BPSK/DPSK信号 72

3.4.3 FSK/MSK信号 75

3.4.4 SC-RZ信号 78

3.5 多进制光场调制与解调 80

3.5.1 QAM信号 80

3.5.2 QPSK/DQPSK信号 81

3.5.3 多进制带通信号的传输带宽 84

3.5.4 多进制频带传输系统的误码性能 85

参考文献 87

第4章 光场的模拟调制 88

4.1 模拟光调制的分类 88

4.2 模拟基带直接光强调制 89

4.3 光场的射频调制 90

4.4 光载无线（ROF）技术 93

4.4.1 ROF的兴起 93

4.4.2 ROF系统与关键技术 94

4.4.3 ROF系统性能参数 96

4.5 光正交频分复用 100

4.5.1 正交频分复用原理 100

4.5.2 相干检测光OFDM系统 103

4.5.3 直接检测光OFDM系统 106

参考文献 107

第5章 单波长信号的全光再生 109

5.1 全光再生系统结构 109

5.2 基于FOPO的全光时钟提取 110

5.2.1 FOPO结构及原理 111

5.2.2 稳定性因素分析 112

5.2.3 闲频反馈控制技术 115

5.3 基于FWM的非线性光判决门 119

5.3.1 光纤FWM效应 119

5.3.2 FWM再生方案对比 121

5.3.3 再生性能分析 122

5.4 磁控全光再生技术 127

5.4.1 磁光非线性理论模型 127

5.4.2 全光纤磁光萨格纳克干涉仪 131

5.4.3 磁控3R再生器结构 133

5.4.4 磁场对再生性能的影响 136

参考文献 137

第6章 多波长全光再生技术 139

6.1 多波长再生系统结构 139

6.2 串扰分类及其抑制技术 140

6.2.1 串扰分类 140

6.2.2 串扰抑制方案 141

6.3 基于时钟泵浦FWM效应的多波长再生 144

6.3.1 再生系统结构 144

6.3.2 再定时性能分析 145

6.4 基于数据泵浦FWM效应的多波长再生 149

6.4.1 实验结构与原理 150

6.4.2 再生性能与讨论 151

6.5 再生波长数量的提升 155

6.5.1 占空比优化 155

6.5.2 色散管理 157

参考文献 159

第7章 高阶调制信号的全光再生 160

7.1 基于NOLM的多电平幅度再生 160

7.1.1 NOLM再生原理 160

7.1.2 工作点的确定 162

7.1.3 幅度再生性能分析 164

7.2 基于PSA的多电平相位再生 168

7.2.1 PSA再生原理 168

7.2.2 相位再生性能分析 169

7.3 幅度和相位信息的同时再生 171

7.3.1 具有相位保持功能的多电平幅度再生 171

7.3.2 相位和幅度的同时再生 173

7.4 多波长高阶调制信号再生技术 175

7.4.1 偏振辅助PSA方案 175

7.4.2 多波长再生性能分析 175

7.5 集成光学器件中的全光再生 177

7.5.1 基于MRR的时钟提取 178

7.5.2 基于硅线波导的相敏再生 179

参考文献 181

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