第1章 概述 1
1.1　光纤通信概述 1
1.1.1　光纤通信的概念及优点 1
1.1.2 光纤通信系统的基本组成 2
1.2 光网络的基本概念及组网技术 3
1.2.1 光网络的概念 3
1.2.2 光网络的组网技术 3
1.3 光纤通信网络的发展趋势 5
1.3.1 发展趋势 5
1.3.2 关键技术 6
第2章 光导纤维 8
2.1 光纤的结构与分类 8
2.1.1 光纤的结构 8
2.1.2 光纤的分类 8
2.2 阶跃型光纤的导光原理 10
2.2.1 射线理论分析 10
2.2.2 波动理论分析 12
2.3 渐变型光纤的导光原理 19
2.3.1 射线理论分析 19
2.3.2 波动理论分析 20
2.4 单模光纤 21
2.4.1 单模光纤的特性参数 21
2.4.2 单模光纤的双折射 22
2.4.3 单模光纤的种类 23
2.5 光纤的传输特性 25
2.5.1 光纤的损耗特性 25
2.5.2 光纤的色散特性 26
2.5.3 光纤的非线性效应 27
2.5.4 光孤子的产生及通信机理 28
小　结 31
复习题 32
第3章 光纤通信器件 33
3.1 光源 33
3.1.1 激光器发光的物理基础 33
3.1.2 激光器的结构及工作原理 36
3.1.3 半导体激光器的工作特性 39
3.1.4 分布反馈式半导体激光器 40
3.1.5 量子阱半导体激光器 41
3.2 光电检测器 42
3.2.1 半导体的光电效应 42
3.2.2　半导体光电检测器 43
3.2.3 半导体光电检测器的
主要特性 44
3.3 光放大器 46
3.3.1 光放大器的分类及主要应用 46
3.3.2 掺铒光纤放大器 47
3.3.3 拉曼光纤放大器 51
3.4 无源光器件 54
3.4.1 光分路耦合器与波分复用器 54
3.4.2 光隔离器与光环行器 56
3.4.3 光开关与波长转换器 58
3.4.4 光滤波器与光纤光栅 59
3.4.5 外调制器 61
小　结 62
复习题 62
第4章 光纤通信系统 64
4.1 端机与光中继器 64
4.1.1 光发射机 64
4.1.2 光接收机 68
4.1.3 光中继器 72
4.2 光纤通信系统 73
4.2.1 IM-DD光纤通信系统结构 73
4.2.2 超长距离光纤通信系统 75
4.2.3 光纤通信网络中的工程问题 78
4.3 相干光通信 82
4.3.1 相干光通信的基本概念及
特点 82
4.3.2 相干光通信的基本原理 83
4.3.3 相干光通信系统 84
4.3.4 相干光通信中的关键技术 85
4.4 量子通信 86
4.4.1 量子通信的概念及特点 86
4.4.2 量子信息基础理论 87
4.4.3　量子通信系统的原理 88
4.4.4 量子通信关键技术 88
小　结 91
复习题 92
第5章 SDH及MSTP 93
5.1 SDH的基本概念 93
5.1.1 SDH的网络节点接口、速率
和帧结构 93
5.1.2 SDH网的特点 95
5.2 SDH中的基本复用、映射结构 96
5.2.1 SDH复用结构 96
5.2.2　映射方法 98
5.2.3　定位的概念和指针的作用 98
5.3　SDH光传输系统 98
5.3.1　系统结构 98
5.3.2　SDH网元 99
5.4 传送网 100
5.4.1　通信网的分层结构 100
5.4.2 传送网的节点和节点设备 101
5.4.3 SDH传送网 102
5.5 SDH网中的安全问题——
保护与同步 103
5.5.1 SDH网络保护 104
5.5.2 SDH网络同步 108
5.6 基于SDH的多业务传送平台 110
5.6.1 MSTP的基本概念及特点 110
5.6.2 MSTP中的关键技术 111
5.6.3 多业务传送平台 112
5.7 SDH网络性能 113
5.7.1 光接口、电接口的界定 113
5.7.2 误码性能 114
5.7.3 抖动性能 115
小　结 117
复习题 117
第6章 WDM与OTN 119
6.1 波分复用 119
6.1.1 光波分复用的基本
概念及特点 119
6.1.2 波分复用系统 122
6.1.3 WDM网络的关键设备 124
6.1.4 WDM系统设计中的
工程问题 125
6.2 光传送网 126
6.2.1 光传送网的基本概念及
特点 126
6.2.2 基于WDM的光传送
网体系结构 127
6.2.3 OTN帧结构和开销 128
6.2.4 客户信号的映射和复用 129
6.2.5 光传送网的功能模型 131
6.2.6 OTN关键设备 134
6.2.7 OTN的保护方式 136
6.3 基于SDN的网络智能技术应用 139
6.3.1 SDN技术及对光传送网的
影响 139
6.3.2 SDN体系结构 140
6.3.3 基于SDN的IP与光协同
控制网络应用 144
小　结 146
复习题 146
第7章 PTN/IPRAN 148
7.1 PTN/IPRAN的基本概念
及技术特点 148
7.1.1 PTN的基本概念及
技术特点 148
7.1.2 IPRAN的基本概念及
技术特点 149
7.1.3 PTN/IPRAN的技术比较 150
7.1.4 PTN/IPRAN的应用 151
7.2 PTN/IPRAN核心关键技术 153
7.2.1 MPLS技术基础 153
7.2.2 T-MPLS 156
7.2.3　同步技术 158
7.3 PTN体系结构 161
7.3.1　分层结构及其功能 161
7.3.2 PTN网元结构与分类 164
7.3.3 数据转发 165
7.3.4 PTN网络保护技术 165
7.4 IPRAN技术架构 169
7.4.1 IPRAN组网方案 169
7.4.2 MPLS VPN技术基础 170
7.4.3 IPRAN网络保护技术 176
小　结 180
复习题 180
第8章 城域光网络 181
8.1 城域光传送网综合承载架构 181
8.1.1 城域网的分层结构 181
8.1.2 城域传送网的组网策略 183
8.2 EPON/GPON 185
8.2.1 光接入网的概念 185
8.2.2 无源光网络的传输原理
及其应用 187
8.2.3 以太网无源光网络 189
8.2.4 GPON与EPON的比较 192
8.3 分组光传送网技术在
城域光传送网中的应用 194
8.3.1 POTN的基本概念及
技术优势 194
8.3.2 POTN的分层架构 194
8.3.3　基于信元的统一交换平台
的POTN功能模型 198
8.3.4 POTN关键技术 199
8.3.5 城域传送网中引入POTN
技术的组网应用 200
8.4 面向5G业务的SPN承载
技术 203
8.4.1 SPN的基本概念及技术
特点 203
8.4.2 SPN技术架构及关键
技术 204
8.4.3 SPN网元功能 210
8.4.4 SPN技术在5G网络中的
应用策略 212
小　结 213
复习题 214
第9章 全光网络 215
9.1 全光网络技术及发展演进 215
9.1.1 全光网络基本概念及特点 215
9.1.2 全光网络中的关键技术 216
9.1.3 全光网络技术的发展演进 221
9.2 智能光网络 223
9.2.1 智能光网络的概念、
特点及功能 223
9.2.2 ASON的网络体系结构 224
9.2.3 ASON控制平面及其
核心技术 226
9.3 基于人工智能的新一代
智能光网络 234
9.3.1 概述 234
9.3.2 认知光网络 235
9.3.3 认知光网络关键技术 236
小　结 238
复习题 238
附录A 标量场方程解的推导 239
参考文献 244