1.1.1 光纤通信史回顾和技术发展现状 （1）

1.1.2 三种基本的光纤通信系统 （4）

1.1.3 三代通信网络介绍 （4）

1.1.4 全光网络——第三代网络介绍 （7）

1.1.5 通信网络的分层结构 （8）

1.2 网络性能 （9）

1.2.1 网络性能参数 （9）

1.2.2 全光网络的出现及应用 （11）

1.3 光纤通信网络分类 （12）

1.3.1 按主要性能分类 （12）

1.3.2 按技术特征分类 （13）

1.4 光传输网技术的演进 （13）

1.4.1 对光传输网的要求和技术路线图 （13）

1.4.2 光传输网标准化进展 （16）

1.4.3 光传输网络技术和功耗的关系 （19）

1.4.4 光通道层技术的演进 （20）

1.4.5 波段节点技术的最新进展 （20）

复习思考题 （22）

参考文献 （23）

第2章 光纤通信网络拓扑结构 （24）

2.1 方向耦合器 （24）

2.1.1 2´2光纤方向耦合器 （24）

2.1.2 基于2´2方向耦合器的器件 （26）

2.1.3 单纤双向光耦合器 （26）

2.2 总线拓扑结构 （27）

2.2.1 无源线形总线 （27）

2.2.2 有源线形总线 （29）

2.3 环状拓扑结构 （30）

2.3.1 双环网 （30）

2.3.2 星状环网 （31）

2.3.3 菊花链环网 （32）

2.4 星状拓扑结构 （33）

2.4.1 传输型星形耦合器网络 （33）

2.4.2 反射型星形耦合器 （34）

2.4.3 分布星状网络 （35）

2.4.4 阵列波导光栅（AWG）星形耦合器 （36）

2.4.5 有源星状网络 （36）

2.5 多光纤系统 （38）

2.6 树状拓扑结构 （38）

2.7 多跳光网络拓扑结构 （39）

2.7.1 单跳光网络 （39）

2.7.2 多跳光网络 （40）

2.8 复合网络 （43）

2.8.1 星状/总线拓扑结构 （43）

2.8.2 星状/树状拓扑结构 （44）

2.8.3 环状/星状/总线拓扑结构 （44）

2.8.4 星状/总线/星状拓扑结构 （44）

2.8.5 正在运营的骨干网拓扑结构 （45）

复习思考题 （45）

参考文献 （46）

第3章 光纤通信网络用户 （47）

3.1 SDH （47）

3.1.1 SDH的基本概念 （47）

3.1.2 SDH帧结构和传输速率 （48）

3.1.3 SDH复用映射结构 （49）

3.1.4 SDH设备类型和系统组成 （50）

3.1.5 SDH接入 （52）

3.1.6 SDH物理层 （52）

3.1.7 SDH网同步 （53）

3.2 ATM （54）

3.2.1 从STM到ATM （54）

3.2.2 ATM的基本概念 （55）

3.2.3 ATM信元结构 （56）

3.2.4 ATM复用和交换原理 （56）

3.2.5 ATM 物理层 （60）

3.2.6 ATM层和ATM适配层（AAL） （61）

3.2.7 流量整形、流量管理和拥塞控制 （62）

3.2.8 ATM的现状和未来 （63）

3.3 IP （64）

3.3.1 IP简述 （64）

3.3.2 以太网 （65）

3.3.3 IP骨干网技术及其演进 （66）

3.3.4 多协议标签交换（MPLS） （69）

3.3.5 通用多协议标签交换（GMPLS） （70）

3.4 光纤信道 （71）

复习思考题 （72）

参考文献 （73）

第4章 光纤通信传输媒质和器件 （74）

4.1 光纤和光缆 （74）

4.1.1 光纤结构和类型 （74）

4.1.2 光纤传光原理 （74）

4.1.3 光纤传输特性 （75）

4.1.4 光纤种类 （80）

4.2 光源和光发射机 （81）

4.2.1 发光机理 （82）

4.2.2 半导体激光器 （82）

4.2.3 波长可调半导体激光器 （83）

4.2.4 高速光发射机 （84）

4.3 光探测器和光接收机 （85）

4.3.1 光探测原理 （85）

4.3.2 PIN光敏探测器 （86）

4.3.3 波导光敏探测器（WG-PD） （86）

4.3.4 光接收机工作原理和性能 （88）

4.3.5 相干光接收机 （90）

4.4 光无源器件 （90）

4.4.1 连接器 （91）

4.4.2 光滤波器 （91）

4.4.3 波分复用/解复用器 （94）

4.4.4 光频交错（IL）DWDM复用/解复用器 （97）

4.4.5 光调制器 （98）

4.5 光放大器 （101）

4.5.1 光放大器概述 （101）

4.5.2 掺铒光纤放大器（EDFA）的构成 （101）

4.5.3 EDFA工作原理及其特性 （102）

4.5.4 光纤拉曼放大器 （103）

4.6 波长转换器 （105）

复习思考题 （105）

习题 （106）

参考文献 （107）

第5章 波分复用光纤通信网络 （108）

5.1 波分复用网络的概念和进展 （108）

5.1.1 WDM概念 （108）

5.1.2 WDM系统 （109）

5.1.3 高速WDM光纤传输系统 （111）

5.1.4 相干光密集波分复用（CoDWDM）系统 （113）

5.1.5 相干光正交频分复用（CO-OFDM）WDM系统 （115）

5.2 WDM网络单元 （117）

5.2.1 光线路终端（OLT） （117）

5.2.2 光分插复用器（OADM） （118）

5.2.3 阵列波导光栅（AWG）光分插复用器 （119）

5.2.4 可重构光分插复用器（ROADM） （121）

5.2.5 光交叉连接器（OXC） （122）

5.2.6 光线路放大器（OLA） （123）

5.3 DWDM系统工程设计 （123）

5.3.1 中心频率、信道间隔和带宽 （123）

5.3.2 光收发模块和复用/解复用器规范 （125）

5.3.3 光放大器系统设计 （125）

5.3.4 光功率预算及其代价 （128）

复习思考题 （129）

习题 （130）

参考文献 （130）

第6章 光正交频分复用（O-OFDM）网络 （131）

6.1 OFDM介绍 （131）

6.1.1 OFDM系统发展概况 （131）

6.1.2 OFDM的基本原理 （132）

6.1.3 傅里叶变换在OFDM中的应用 （135）

6.2 O-OFDM技术的发展 （137）

6.2.1 O-OFDM技术的发展状况 （137）

6.2.2 O-OFDM的基本思想 （138）

6.2.3 O-OFDM实现的基本原理 （138）

6.2.4 O-OFDM的优点和应用 （140）

6.2.5 O-OFDM的缺点和未来前景 （141）

6.3 O-OFDM技术综述 （142）

6.3.1 光I/Q调制器 （142）

6.3.2 O-OFDM系统的相干探测和直接探测 （143）

6.3.3 相干光OFDM的通用结构 （144）

6.3.4 偏振复用CO-OFDM光纤传输系统 （144）

6.3.5 MIMO-OFDM系统 （146）

6.3.6 正交带宽复用O-OFDM的频谱组成及系统实现 （148）

6.3.7 副载波调制CO-OFDM技术 （149）

6.4 OFDM光纤通信系统 （153）

6.4.1 OFDM多模光纤通信系统 （153）

6.4.2 OFDM单模光纤传输系统 （154）

6.4.3 相干光OFDM用于每信道1 Tb/s传输 （156）

6.4.4 副载波调制O-OFDM系统 （158）

复习思考题 （159）

参考文献 （160）

第7章 光交换 （162）

7.1 光交换概述 （162）

7.1.1 通信交换技术的发展史 （162）

7.1.2 光交换分类 （163）

7.1.3 光交换技术的研究现状和发展方向 （164）

7.2 光交换器件 （165）

7.2.1 MEMS（微机电系统）光开关 （166）

7.2.2 半导体光放大器（SOA）开关 （168）

7.2.3 耦合波导光开关 （168）

7.2.4 热光波导开关 （169）

7.3 光交换技术 （170）

7.3.1 时分光交换 （170）

7.3.2 波分光交换 （171）

7.3.3 空分光交换 （172）

7.3.4 多协议波长标签交换（MPlLS） （174）

7.3.5 光分组交换 （175）

7.3.6 波分/空分混合交换系统 （176）

7.3.7 多维交换系统 （176）

复习思考题 （179）

参考文献 （179）

第8章 光传输网络管理 （181）

8.1 网络管理概述 （181）

8.1.1 网络管理协议和体系结构 （181）

8.1.2 对网络管理体系的要求 （181）

8.1.3 光网络的分级管理 （182）

8.2 光学层管理 （183）

8.2.1 对光学层的要求 （183）

8.2.2 设备的互操作性 （183）

8.2.3 光监控信道 （184）

8.2.4 光学安全管理 （184）

8.3 性能和故障管理 （185）

8.3.1 误码率测量 （186）

8.3.2 报警管理 （186）

8.3.3 控制 （186）

8.4 配置管理 （187）

8.4.1 设备管理 （187）

8.4.2 波长管理 （187）

8.4.3 连接管理 （188）

8.4.4 带宽和协议管理 （188）

8.4.5 适应性管理 （189）

8.5 自动交换光网络（ASON） （189）

8.5.1 ASON概述 （189）

8.5.2 ASON的体系结构 （190）

8.5.3 ASON提供的3种连接 （192）

8.5.4 ASON网络结构模型 （192）

8.5.5 ASON请求建立过程 （193）

8.5.6 ASON网络管理 （194）

复习思考题 （195）

参考文献 （195）

第9章 光纤通信网络的生存性 （197）

9.1 网络生存性基本概念 （197）

9.1.1 生存性定义和措施 （197）

9.1.2 工作路径和保护路径 （198）

9.1.3 单向保护切换和双向保护切换 （198）

9.2 SDH网络的保护 （199）

9.2.1 路径保护 （199）

9.2.2 环路保护 （200）

9.2.3 路由保护 （202）

9.2.4 保护切换准则 （202）

9.3 IP网络的生存性 （202）

9.3.1 IP/MPLS备用通道恢复 （203）

9.3.2 IP/MPLS的LSP通道保护 （203）

9.4 光学层保护 （204）

9.4.1 光学层保护技术 （204）

9.4.2 1+1光信道专用保护 （205）

9.4.3 格状网的保护 （206）

9.4.4 WDM网络保护、生存和互连 （206）

9.5 ASON网络的生存性 （207）

9.5.1 ASON网络生存性新特点 （207）

9.5.2 基于控制平面的保护 （208）

9.5.3 基于传输平面的保护 （208）

9.5.4 ASON网络的恢复 （209）

复习思考题 （209）

参考文献 （209）

第10章 光纤接入网 （210）

10.1 接入网在网络建设中的作用及发展趋势 （210）

10.1.1 接入网在网络建设中的作用 （210）

10.1.2 光接入网技术演进 （210）

10.1.3 三网融合——接入网的发展趋势 （212）

10.2 网络结构 （213）

10.2.1 网络结构 （213）

10.2.2 光线路终端（OLT） （215）

10.2.3 光网络单元（ONU） （216）

10.2.4 光分配网络（ODN） （218）

10.3 无源光网络（PON）基础 （220）

10.3.1 分光比 （220）

10.3.2 结构和要求 （220）

10.3.3 下行复用技术 （221）

10.3.4 上行接入技术 （221）

10.3.5 安全性和私密性 （223）

10.4 PON接入系统 （224）

10.4.1 EPON系统 （224）

10.4.2 GPON系统 （226）

10.4.3 WDM-PON系统 （230）

10.4.4 WDM/TDM混合无源光网络 （234）

10.5 光正交频分复用（O-OFDM）接入网 （235）

10.5.1 OFDM在射频信号光纤传输（RoF）无线通信网络中的应用 （235）

10.5.2 混合使用OFDM和TDM的10 Gb/s PON （236）

10.5.3 偏振复用直接探测40 Gb/s MIMO OFDM-PON （238）

10.5.4 OFDM-PON的优点 （239）

10.6 光纤/电缆混合（HFC）网络 （240）

10.6.1 HFC网络的结构和功能 （241）

10.6.2 HFC网络的频谱安排 （242）

10.6.3 HFC网络的调制和复用 （242）

10.7 射频信号光纤传输（RoF）宽带接入网 （243）

10.7.1 光频间插（IL）DWDM毫米波RoF系统光谱图 （244）

10.7.2 微波信号的光学产生 （245）

10.7.3 单边带光调制 （247）

10.7.4 光纤传输宽带无线接入网 （247）

复习思考题 （249）

习题 （250）

参考文献 （251）

第11章 光纤通信网络设计 （252）

11.1 网络设计的总体考虑 （252）

11.1.1 系统结构 （253）

11.1.2 光纤损耗限制系统 （255）

11.1.3 光纤色散限制系统 （256）

11.2 传输层设计 （257）

11.2.1 空分复用 （257）

11.2.2 时分复用 （257）

11.2.3 波分复用 （258）

11.3 功率预算 （258）

11.3.1 系统功率预算 （258）

11.3.2 功率代价因素 （259）

11.4 带宽设计 （261）

11.4.1 上升时间带宽设计 （261）

11.4.2 电带宽和光带宽 （263）

11.5 单信道光纤通信系统设计 （263）

11.5.1 模拟系统设计 （264）

11.5.2 数字系统设计 （266）

复习思考题 （268）

习题 （269）

参考文献 （269）

第12章 海底光缆通信网络 （270）

12.1 海底光缆网络概述 （270）

12.1.1 海底光缆通信网络的发展历程 （270）

12.1.2 海底光缆网络分类 （272）

12.1.3 ITU-T海底光缆系统标准研究进展 （274）

12.1.4 海底光缆网络的拓扑结构 （274）

12.2 海底光缆系统技术 （276）

12.2.1 全光放大中继技术 （277）

12.2.2 光调制技术 （278）

12.2.3 前向纠错技术 （278）

12.2.4 光纤技术 （280）

12.2.5 色散管理和补偿技术 （281）

12.2.6 波分复用技术 （282）

12.2.7 偏振复用/相干接收技术 （283）

12.2.8 性能和可靠性保证技术 （284）

12.3 海底光缆系统光放大中继技术 （286）

12.3.1 海底中继器 （286）

12.3.2 分支单元 （287）

12.3.3 终端传输设备 （289）

12.3.4 线路监视 （292）

12.3.5 供电设备 （293）

12.4 海底光缆系统无中继技术 （294）

12.4.1 传输终端 （294）

12.4.2 无中继系统的设计 （297）

12.4.3 无中继系统维护设备 （298）

12.4.4 无中继系统的发展 （299）

12.5 海底光缆系统 （300）

12.5.1 中继海底光缆系统 （300）

12.5.2 无中继海底光缆系统 （302）

12.5.3 WDM无中继传输试验系统 （303）

12.5.4 偏振复用相干接收无中继传输试验系统 （305）

12.6 海底光缆通信系统工程设计 （306）

12.6.1 工程设计应考虑的问题 （306）

12.6.2 系统路由选择原则 （309）

12.6.3 选择海底光缆的注意事项 （309）

12.6.4 损耗和功率预算 （310）

复习思考题 （314）

参考文献 （314）

附录A 电磁波频率与波长的换算 （316）

附录B dBm与mW、mW的换算 （316）

附录C dB值和功率比 （317）

附录D 百分损耗（%）与分贝（dB）损耗换算表 （318）

附录E PDH与SDH速率等级 （318）

附录F WDM信道Dl和Dn 的关系 （319）

附录G 物理常数 （319）

附录H 系统设计参数 （320）

附录I 电磁波频谱表 （321）

附录J 名词术语索引 （322）