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第1章 光纤传输理论 1

1.1 概述 1

1.2 光纤的结构和特点 2

1.2.1 光纤结构 2

1.2.2 光纤特点 2

1.3 光纤通信 3

1.4 几何光学 7

1.4.1 全内反射 7

1.4.2 折射率分布 8

1.4.3 相对折射率差 9

1.4.4 数值孔径 10

1.5 光纤传输理论 12

1.5.1 光射线理论 12

1.5.2 光波动理论 15

参考文献 20

第2章 光纤设计 21

2.1 概述 21

2.2 光纤设计 21

2.2.1 设计原则 21

2.2.2 设计理论 22

2.3 折射率分布结构 23

2.3.1 设计目的 23

2.3.2 基本结构 24

2.4 通信光纤设计实例 26

2.4.1 多模光纤折射率分布 26

2.4.2 单模光纤折射率分布 28

2.5 特种光纤设计实例 31

2.5.1 塑料光纤 31

2.5.2 有源光纤 33

2.5.3 色散补偿光纤 34

2.5.4 光子晶体光纤 35

2.6 光纤研究方向 35

参考文献 37

第3章 光纤制造 38

3.1 概述 38

3.2 光纤材料 38

3.2.1 材料选择 38

3.2.2 材料分类 39

3.2.3 主要材料 40

3.2.4 辅助材料 42

3.3 光纤制造 44

3.3.1 制造工艺类型 44

3.3.2 气相沉积工艺 44

3.3.3 非气相沉积工艺 45

3.3.4 拉丝工艺 48

参考文献 49

第4章 光纤类型及其性能特点 50

4.1 概述 50

4.2 通信光纤类型 50

4.3 通信光纤性能特点 52

4.3.1 常用多模光纤 52

4.3.2 常用单模光纤 56

4.4 特种光纤性能特点 73

4.4.1 塑料光纤 73

4.4.2 有源光纤 77

4.4.3 色散补偿光纤 80

4.4.4 光子晶体光纤 83

参考文献 87

第5章 光纤性能 89

5.1 概述 89

5.2 光纤几何光学性能 90

5.2.1 作用 90

5.2.2 光纤几何参数 90

5.2.3 涂覆层尺寸 91

5.2.4 光纤长度 92

5.3 光纤传输性能 92

5.3.1 模场直径 92

5.3.2 截止波长 93

5.3.3 衰减 95

5.3.4 色散 101

5.3.5 偏振模色散 106

5.3.6 非线性效应 110

5.4 光纤机械性能 117

5.4.1 研究目的 117

5.4.2 断裂机理 117

5.4.3 提高光纤强度措施 120

5.5 光纤环境性能 121

5.5.1 研究目的 121

5.5.2 作用机理 122

5.5.3 提高耐环境性能措施 122

参考文献 122

第6章 光纤性能测试 124

6.1 概述 124

6.2 测试分类与方法 124

6.2.1 测试 124

6.2.2 测试分类 125

6.2.3 测试方法 126

6.3 测试标准 126

6.3.1 标准 126

6.3.2 标准层次 127

6.4 光纤几何尺寸参数测量 132

6.4.1 测量内容 132

6.4.2 测试方法 132

6.4.3 测试原理 133

6.5 光纤传输性能测量 138

6.5.1 模场直径 138

6.5.2 截止波长 146

6.5.3 衰减 151

6.5.4 色散 167

6.5.5 偏振模色散 174

6.5.6 非线性效应 184

6.6 光纤机械性能测试 201

6.6.1 光纤筛选 201

6.6.2 光纤抗拉强度 204

6.6.3 涂覆层可剥性 206

6.6.4 应力腐蚀敏感性参数 209

6.6.5 光纤翘曲 213

6.7 光纤环境性能测试 217

6.7.1 恒定湿热 217

6.7.2 干热 218

6.7.3 温度循环 219

6.7.4 浸水 222

参考文献 223

第7章 光纤传输系统 224

7.1 概述 224

7.2 准同步数字体系传输系统 224

7.2.1 产生 224

7.2.2 特点 225

7.3 同步数字体系传输系统 227

7.3.1 产生 227

7.3.2 特点 227

7.3.3 网络节点接口 228

7.3.4 速率等级 229

7.3.5 帧结构 229

7.3.6 映射、定位和复用 234

7.3.7 保护与恢复 237

7.3.8 应用实例 238

7.4 多业务传送平台 239

7.4.1 产生 239

7.4.2 功能特点 239

7.4.3 关键技术 240

7.4.4 应用实例 246

7.5 波分复用传输系统 248

7.5.1 产生 248

7.5.2 波分复用原理 248

7.5.3 波分复用系统 249

7.5.4 光接口规范 266

7.5.5 系统管理 269

7.5.6 应用实例 270

7.6 光时分复用系统 278

7.6.1 产生 278

7.6.2 复用原理 279

7.6.3 系统组成 279

7.6.4 关键技术 280

7.6.5 试验系统 281

参考文献 282

第8章 光纤线路测试 284

8.1 概述 284

8.2 单盘光缆现场复测 284

8.2.1 规定 284

8.2.2 光缆长度复测 285

8.2.3 光缆衰减测量 289

8.3 光缆线路衰减测量 293

8.3.1 衰减定义 293

8.3.2 测量方法 294

8.3.3 衰减曲线测量 295

8.4 光缆线路色散衰减测量 299

8.4.1 定义 299

8.4.2 测量方法 299

8.5 光缆线路偏振色散测量 299

8.5.1 定义 299

8.5.2 测量意义 303

8.5.3 测试实例 303

8.6 光缆线路故障定位 305

8.6.1 故障特点 305

8.6.2 故障分类 305

8.6.3 故障查找处理流程 305

8.6.4 故障查修方法 306

8.7 光纤线路恢复 308

8.7.1 意义 308

8.7.2 光缆损坏机理 309

8.7.3 恢复方法 309

8.8 光纤与光缆线路监测 310

8.8.1 目的 310

8.8.2 光纤监测系统 310

8.8.3 光缆线路自动监测系统 313

参考文献 315