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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