第1章 绪论

1.1光通信技术的发展

1.1.1光通信器件的发展

1.1.2光纤通信系统的演进

1.2光通信基础

1.2.1复接与分插

1.2.2准同步数字体系与同步数字体系

1.2.3数字光纤通信系统

1.3光通信技术优势和特点

1.4光通信技术未来展望

习题

第2章 光纤波导理论基础

2.1光纤的基本结构与分类

2.1.1光纤的基本结构与导波原理

2.1.2全反射相移、穿透深度和Goos-Hanchen位移

2.1.3光纤折射率分布的类型

2.1.4单模光纤与多模光纤

2.2光波导的一般理论

2.2.1光波导的一般理论与性质

2.2.2模式

2.3阶跃折射率光纤

2.3.1概述

2.3.2矢量模

2.3.3标量法与线偏振模

2.3.4阶跃折射率光纤的模式求解

2.4单模光纤

2.4.1概述

2.4.2单模光纤的基本性质

2.4.3功率限制因子、模场直径与有效面积

习题

第3章 光纤传输特性

3.1光纤损耗

3.1.1光纤损耗概述

3.1.2光纤损耗的种类及特点

3.1.3弯曲损耗

3.1.4光纤损耗性能的改善技术

3.2光纤色散

3.2.1色散概述

3.2.2光脉冲的色散展宽

3.2.3单模光纤中的色散

3.2.4光纤的分类与ITU-T建议

3.3光纤中的非线性效应

3.3.1非线性传输方程

3.3.2自相位调制

3.3.3交叉相位调制

3.3.4四波混频

3.3.5受激非弹性散射

3.3.6光纤中的光学孤立子

习题

第4章 光纤制造技术与特种光纤

4.1光纤制造技术及光缆

4.1.1光纤制造技术

4.1.2光缆

4.2特种光纤

4.2.1特种光纤概述

4.2.2保偏光纤

4.2.3稀土掺杂光纤

4.2.4色散补偿光纤

4.2.5光子晶体光纤

4.2.6大模场面积光纤

4.2.7多芯光纤与少模光纤

习题

第5章 无源光器件

5.1概述

5.2基本无源光器件

5.2.1连接器

5.2.2衰减器

5.2.3隔离器

5.2.4光环行器

5.2.5波分复用器

5.3光纤耦合器

5.3.1 X型（2×2）光纤耦合器的基本工作原理

5.3.2 X型（2×2）光纤耦合器制作方法

5.3.3 X型（2×2）光纤耦合器的指标

5.3.4光纤熔融拉锥耦合器的应用实例

5.3.5光纤熔融拉锥耦合器用于波分复用

5.3.6光纤熔融拉锥耦合器用于构成马赫-曾德尔干涉仪

5.4 PLC光耦合器

5.4.1 PLC光耦合器的分类

5.4.2 1×NPLC光分路器的工作原理

5.4.3 PLC光分路器的制作工艺

5.4.4 PLC光分路器主要指标

5.5阵列波导光栅

5.5.1 AWG的发展现状

5.5.2 AWG的基本工作原理

5.5.3 AWG的性能指标

5.6光开关

5.6.1光开关的分类

5.6.2光开关的特性参数

5.6.3液晶光开关

5.6.4 MEMS光开关

习题

第6章 光纤光栅的研究与应用

6.1引言

6.1.1光纤光栅的发展历程

6.1.2光纤光栅的主要应用

6.2光纤光栅的分类和工作原理

6.2.1光纤光栅的分类

6.2.2光纤光栅的工作原理

6.3光纤光栅的制作方法

6.3.1光纤光栅制作的基本条件

6.3.2短周期光纤光栅的制作方法

6.3.3长周期光纤光栅的制作方法

6.3.4逐点写入法制作光纤光栅的意义和进展

6.4光纤光栅的特性

6.4.1短周期光纤光栅的光谱特性

6.4.2短周期光纤光栅的时延特性

6.4.3长周期光纤光栅的光谱特性

6.5光纤光栅的应用和展望

6.5.1光纤光栅色散补偿

6.5.2基于光纤光栅的各类器件

6.5.3光纤光栅传感

6.5.4光纤光栅主要新技术和发展前景

习题

第7章 激光器

7.1激光的物理基础

7.1.1光纤通信系统对光源的要求

7.1.2激光

7.1.3激光器的工作原理

7.1.4激光器的基本组成

7.2半导体激光器

7.2.1半导体材料的光电子学特性

7.2.2 F-P腔半导体激光器

7.2.3动态单纵模激光器

7.2.4发光二极管

7.3光纤激光器

7.3.1光纤激光器的主要特点和分类

7.3.2光纤激光器的工作原理和基本结构

7.3.3稀土掺杂光纤激光器

7.3.4光纤激光器的研究方向和应用前景

习题

第8章 电光调制器与光探测器

8.1电光调制器

8.1.1单晶铌酸锂线性电光特性

8.1.2电光相位调制器

8.1.3马赫-曾德尔调制器

8.1.4高速电光调制器的设计

8.2光探测器

8.2.1概述

8.2.2光探测器的基础理论

8.2.3光探测器的材料体系

8.3光电二极管的典型结构

8.3.1 PIN光电二极管

8.3.2 MSM光探测器

8.3.3 APD光电二极管

8.4高速光探测器

8.4.1单行载流子光电二极管

8.4.2边入射及倏逝耦合波导光电二极管

8.4.3行波光探测器

8.5光探测器新材料

8.5.1石墨烯光探测器

8.5.2小结

习题

第9章 光纤放大器及其应用

9.1使用光纤放大器的必要性

9.2半导体光放大器

9.2.1半导体光放大器的结构和特点

9.2.2半导体光放大器的主要性能参数

9.2.3半导体光放大器的应用

9.3掺铒光纤放大器

9.3.1掺铒光纤放大器的发明和历史意义

9.3.2掺铒光纤放大器的基本理论基础

9.3.3掺铒光纤放大器的基本结构

9.3.4掺铒光纤放大器的主要特性参数

9.3.5级联放大器

9.4拉曼光纤放大器

9.4.1拉曼光纤放大器的发明和特点

9.4.2拉曼光纤放大器的原理

9.4.3拉曼光纤放大器的主要特性

9.4.4拉曼光纤放大器的现状

9.5总结和展望

9.5.1光放大器的问题与发展

9.5.2全光再生的进展

习题

第10章 光纤测量

10.1光纤损耗测量

10.1.1剪断法

10.1.2插入法

10.1.3背向散射法

10.2光纤色散测量

10.2.1相移法

10.2.2干涉法

10.2.3脉冲时延法

10.3光纤截止波长测量

10.3.1传输功率法

10.3.2模场直径法

10.4光纤模场直径测量

10.4.1远场扫描法

10.4.2可变孔径法

10.4.3近场扫描法

10.5光纤偏振模色散测量

10.5.1斯托克斯参数评价法

10.5.2偏振态法

10.5.3干涉法

10.5.4固定分析法

10.6光纤折射率分布测量

10.7实验报告

10.7.1 OTDR测量光纤损耗实验报告

10.7.2光纤通信软件仿真实验报告

习题

附录A 模式正交性的证明

附录B 正向模与反向模关系的证明

附录C 矢量模场求解过程

附录D 矢量模表达式

参考文献