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第一章 概述1

1．1 光纤传输技术发展简史1

1．2 光纤传输技术的优越特性2

1．3 光纤有线电视系统的基本构成3

第二章 光纤传输基本原理及传输特性4

2．1 光是电磁波4

2．2 光纤的结构及其分类4

2．2．1 光纤的结构4

2．2．2 光纤的分类6

2．2．3 光纤传输中的传导模6

2．2．4 多模光纤7

2．2．5 单模光纤7

2．2．6 色散位移光纤(DSF)8

2．3 光纤传输的基本原理9

2．3．1 几何光学理论9

2．3．2 电磁波动理论12

2．4 光纤传输主要特性12

2．4．1 光纤的传输损耗12

2．4．2 光纤的带宽与色散13

2．5 光纤的机械强度15

第三章 光纤成缆结构及其性能17

3．1 光缆构成及其分类17

3．1．1 光纤成缆结构17

3．1．2 光缆的分类17

3．2 光缆的性能19

3．2．1 光缆的光学性能19

3．2．2 光缆的机械性能21

3．2．3 光缆的环境性能21

3．3 部分国产光缆产品介绍21

3．3．1 光缆型号一规格代号说明21

3．3．2 部分国产光缆产品介绍23

3．3．3 国内光缆生产厂家简介25

3．4 某省有线电视光纤主干传输网工程建设对光缆要求介绍27

3．4．1 光缆技术要求27

3．4．2 主干传输网光缆对结构原材料的要求28

3．4．3 工程用光缆包装与交货要求29

3．4．4 验收30

第四章 光纤链路中的无源器件31

4．1 光纤耦合器(或光纤分路器)31

4．1．1 光纤耦合器(或光纤分路器)的作用31

4．1．2 光纤耦合器的种类31

4．1．3 光纤耦合器的主要技术参数34

4．1．4 国产光纤耦合器性能介绍36

4．1．5 光纤CATV系统中光分路eS的设计方法37

4．2 光波分复用器38

4．2．1 光波分复用器的作用38

4．2．2 光波分复用器的种类及工作原理38

4．2．3 光波分复用器主要技术指标及产品介绍42

4．2．4 光波分复用器在CATV系统中常用的几种模式43

4．3 光隔离器45

4．3．1 光隔离器的作用45

4．3．2 光隔离器的工作原理和种类45

4．3．3 光隔离器的性能指标及应用45

4．4 光衰减器46

4．4．1 光衰减器的作用46

4．4．2 光衰减器的种类及基本结构46

4．4．3 在线型固定衰减器产品光学参数介绍48

4．5 光开关48

4．5．1 光开关的作用48

4．5．2 光开关的种类及性能参数48

4．6 光滤波器49

4．6．1 光滤波器的作用49

4．6．2 F-P腔型滤光器基本原理与性能参数49

4．7 光路连接器50

4．7．1 光路连接器的作用50

4．7．2 光纤活动连接器的分类及结构51

4．7．3 光纤活动连接器性能参数及产品介绍55

4．8 光纤配线架、光纤接续盒、光纤终端盒56

第五章 光纤系统的接续57

5．1 光纤接头的损耗理论57

5．1．1 光纤轴向错位57

5．1．2 光纤角度倾斜57

5．1．3 光纤端面间隙57

5．1．4 模场直径差异58

5．1．5 光纤连接处的后向反射58

5．2 光纤固定接续58

5．2．1 固定接续应用范围及要求58

5．2．2 固定熔接接续方法59

5．3 光纤的活性接续(活接头)59

5．3．1 光纤链路的回波损耗59

5．3．2 APC连接器与标准PC连接器的比较60

5．4 带状光纤的固定接续60

5．4．1 带状光纤熔接法60

5．4．2 V型槽法61

5．4．3 预装配连接器接续61

第六章 CATV光纤传输中的调制方式63

6．1 光强度直接调制方式63

6．2 光外调制方式64

6．3 幅度调制光纤传输技术(AM-VSB)66

6．4 频率调制光纤传输技术(FM-IM)67

6．5 数字调制光纤传输技术(PCM-IM)67

第七章 光发射机68

7．1 发光器的基本原理与激光68

7．1．1 爱因斯坦光发射理论68

7．1．2 激光器原理69

7．2 半导体激光器(LD)70

7．3 分布反馈式半导体激光器(DFB)71

7．4 DFB激光器的强度调制系数与极限值73

7．5 AM-VSB光强度调制发射机73

7．6 外调制光发射机75

7．7 正向光发射机与反向光发射机76

7．8 部分进口、国产光发射机产品介绍77

第八章 光接收机79

8．1 光接收器件原理与特性79

8．2 光接收机用光电二极管80

8．2．1 PIN光电二极管80

8．2．2 雪崩光电二极管(APD)81

8．3 光接收机的构成82

8．4 光接收机的性能要求85

8．5 正向光接收机与反向光接收机87

8．6 部分国产光接收机产品介绍87

第九章 光放大器89

9．1 光放大器的作用89

9．2 光放大器的种类89

9．3 掺饵光纤放大器(EDFA)的工作原理和组成91

9．3．1 掺铒光纤放大器的工作原理91

9．3．2 掺铒光纤放大器的组成92

9．4 掺铒光纤放大器的主要技术参数94

9．5 掺铒光纤放大器的三种工作模式96

9．6 EDFA在CATV中应用应注意的若干问题96

9．7 掺铒光纤放大器产品介绍97

第十章 AM光纤传输性能分析100

10．1 AM光纤传输系统噪声与载噪比100

10．1．1 AM光纤传输系统噪声的主要来源100

10．1．2 AM光发射机噪声对载噪比的影响100

10．1．3 光接收机中光检测二极管散粒噪声对C/N的影响101

10．1．4 光检测器中前置放大器的热噪声对载噪比的影响102

10．1．5 AM光纤传输系统的载噪比102

10．1．6 多级光纤传输系统的载噪比104

10．1．7 HFC光纤/同轴电缆的载噪比104

10．2 AM光纤传输系统的信号失真104

10．2．1 AM光纤传输系统产生失真的原因104

10．2．2 激光3e电-光特性的非线性105

10．2．3 激光OS附加频率调制引起的非线性失真106

10．2．4 光纤色散特性产生非线性失真106

10．2．5 激光器的调制度与非线性失真107

10．2．6 AM光纤传输系统非线性失真的改善107

10．2．7 两级AM光纤链路的CSO和CTB108

第十一章 FM光纤传输系统及性能分析109

11．1 FM光纤传输系统组成109

11．2 FM光纤传输系统的噪声与载噪比111

第十二章 光纤CATV网络拓扑结构113

12．1 光纤CATV网络的几种拓扑结构113

12．1．1 树形拓扑结构113

12．1．2 星形拓扑结构113

12．1．3 双星拓扑结构113

12．1．4 环形拓扑结构113

12．1．5 网孔形拓扑结构114

12．1．6 母线-星形拓扑结构114

12．1．7 星-树形拓扑结构114

12．2 HFC光纤/同轴电缆混合网的几种结构型式114

12．2．1 光纤超干线(FST)115

12．2．2 光纤干线(FBB)115

12．2．3 电缆区域网(CAN)115

12．2．4 光纤到节点(FTF)115

12．2．5 光纤到路边(FTC)115

12．2．6 光纤到最后一个放大器(FTLA)116

12．2．7 光纤到家庭(FTTH)116

第十三章 AM光纤CATV网络设计及设计示例117

13．1 概述117

13．2 HFC光纤链路设计的基本原则118

13．2．1 光纤网络频带宽度的确定118

13．2．2 光纤传输链路的结构和光节点布局的选择118

13．2．3 光纤芯线用量的选择119

13．2．4 光缆路由的选取119

13．2．5 光纤链路设计功率余量119

13．3 光纤CATV网络设计的指标分配119

13．3．1 设计的依据119

13．3．2 载噪比C/N值的分配120

13．3．3 二阶组合差拍CSO指标的分配120

13．3．4 三阶组合差拍CTB指标的分配120

13．3．5 C/N、CSO、CTB指标分配举例121

13．4 系统设计前的准备工作121

13．4．1 光节点位置的选定121

13．4．2 光纤路由走向确定122

13．4．3 收集掌握光纤链路设备有关技术资料122

13．4．4 AM光纤传输系统链路性能比较122

13．5 HFC网络设计的基本方法和步骤123

13．5．1 HFC网络设计基本方法123

13．5．2 光链路设备选型注意事项125

13．6 AM光纤设计常用计算公式126

13．7 光纤干线点对点传输链路设计131

13．8 一发多收光纤传输系统设计131

13．8．1 控制末端载噪比的设计计算132

13．8．2 控制末端功率的设计计算135

13．8．3 采用1550nm外调制光发射机和EDFA光放大器组成的一发多收系统设计139

13．9 超长距离光纤传输系统设计方案142

13．9．1 二星级光纤链路级联传输系统142

13．9．2 1310nm外调制光发射机传输系统142

13．9．3 1550nm外调制光发射机传输系统142

13．9．4 EDFA光放大Oe组成的中继传输系统143

13．9．5 采用波分复用技术的传输系统144

13．9．6 减少传输频道数增加传输距离的系统145

13．9．7 调频光纤传输系统146

13．9．8 数字光纤传输系统146

13．10 HFC上行传输链路设计146

13．10．1 HFC上行通道的划分146

13．10．2 上行通道的容量估计147

13．10．3 上行通道反向放大器的级联147

13．10．4 上行通道噪声干扰的抑制147

13．11 设计示例148

13．11．1 乡镇有线电视光纤网络设计148

13．11．2 城域有线电视网络设计149

第十四章 光纤传输系统工程安装、调试、测量方法及验收154

14．1 光缆的施工154

14．1．1 负荷区的划分154

14．1．2 光缆路由勘察与测量154

14．1．3 施工前的准备156

14．1．4 光缆的敷设157

14．1．5 光缆连通158

14．1．6 竣工验收158

14．2 光发射机的安装159

14．2．1 光发射机安装注意事项159

14．2．2 光发射机的安装159

14．3 光接收机的安装159

14．3．1 光接收机安装注意事项159

14．3．2 光接收机的安装159

14．4 光纤传输系统的调试160

14．4．1 光纤系统测量常用仪器160

14．4．2 光纤传输系统调试步骤160

14．4．3 前端系统的调试161

14．4．4 光发射机的调试161

14．4．5 光接收机的调试162

14．4．6 电缆分配网络的调试162

14．5 AM光纤系统的测量方法162

14．5．1 光发射机输出光功率的测量162

14．5．2 光接收机输入光功率的测量163

14．5．3 光纤链路损耗的测量163

14．5．4 光后向散射曲线的测量163

14．5．5 载波输出电平及平坦度的测量165

14．5．6 光传输链路载噪比的测量165

14．5．7 载波组合三阶差拍比与载波组合二阶差拍比的测量166

14．5．8 光接收机灵敏度的测量166

14．5．9 光接收机的动态范围测量167

14．6 光纤传输系统技术性能验收167

第十五章 数字技术与数字信号的主要技术参数169

15．1 数字技术的特征169

15．2 数字信息系统的技术手段170

15．3 数字电视信号的形成171

15．3．1 奈奎斯特抽样定理及抽样171

15．3．2 量化171

15．3．3 编码173

15．4 数字电视信号质量的评价174

15．4．1 图像质量的主观评价174

15．4．2 数字电视信号的主要技术参数174

15．4．3 高清晰度电视信号的主要技术参数176

第十六章 数字压缩与数字调制技术179

16，1 数字压缩技术179

16．1．1 差值脉冲编码(DPCM)179

16．1．2 线性变换编码180

16．1．3 离散余弦变换(DCT)180

16．1．4 CCITTH．261建议182

16．1．5 JPEG182

16．1．6 MPEG-1183

16．1．7 MPEG-2183

16．1．8 MPEG-4187

16．1．9 MPEG-7188

16．2 数字调制技术188

16．2．1 四相相移键控(QPSK)189

16．2．2 正交调幅(QAM)189

16．2．3 正交频分复用(OFDM)190

第十七章 数字视频广播(DVB)192

17．1 DVB主要目标及所用技术192

17．1．1 DVB项目的主要目标及标准192

17．1．2 DVB所使用的主要技术192

17．2 DVB-S系统193

17．3 DVB-C系统195

17．4 DVB系统的接收196

17．5 MPEG-2/DVB接口197

17．5．1 同步并行接口(SPI)197

17．5．2 同步串行光纤接口(SSI-0)197

第十八章 SDH同步数字光纤传输技术及应用199

18．1 概述199

18．1．1 SDH同步数字体系的基本概念199

18．1．2 SDH网络的主要技术特点199

18．1．3 SDH网络的基本结构200

18．2 SDH帧结构200

18．3 SDH帧结构中的开销201

18．3．1 SDH段开销(SOH)201

18．3．2 SDH通道开销(POH)203

18．4 SDH同步复用和映射基本结构205

18．4．1 基本复用映射单元205

18．4．2 基本复用映射步骤及工作原理206

18．5 SDH定位与指针207

18．5．1 SDH中的定位与指针的基本概念207

18．5．2 AU-4指针的调整机理208

18．6 SDH的核心设备208

18．6．1 复用设备种类与基本功能209

18．6．2 ADM分插复用器210

18．6．3 SDXC数字交叉连接设备211

18．7 SDH传送网214

18．7．1 SDH传送网结构的基本概念214

18．7．2 SDH传送网的分层和分割216

18．7．3 SDH传送网的拓扑结构216

18．7．4 SDH的网同步217

18．7．5 SDH传送网的传送性能218

18．8 SDH自愈网218

18．8．1 SDH自愈网的作用及种类218

18．8．2 线路保护倒换自愈技术工作原理及类型218

18．8．3 ADM自愈环工作原理及类型219

18．8．4 DXC自愈网的工作原理222

18．9 SDH网络管理223

18．9．1 SDH网络管理的等级223

18．9．2 SDH网络管理的机理224

18．9．3 SDH网络管理的功能225

18．10 光接口技术规范225

18．11 SDH网络的应用229

第十九章 国际互联网(INTERNET)技术230

19．1 国际互联网的历史及发展现状230

19．2 国际互联网网络结构及特征231

19．3 国际互联网基本协议及分层协议结构233

19．3．1 国际互联网主要基本协议233

19．3．2 国际互联网分层协议结构234

19．4 国际互联网分组传输及路由寻址235

19．4．1 国际互联网分组传输格式235

19．4．2 网络路由寻址236

19．5 国际互联网提供的基本服务236

19．6 Internet与有线电视238

第二十章 ATM异步转移模式技术240

20．1 ATM技术的基本概念及特点240

20．1．1 ATM技术的基本概念240

20．1．2 ATM技术主要特点240

20．2 ATM系统的结构241

20．2．1 ATM信元及种类241

20．2．2 ATM交换机及工作原理242

20．3 ATM网络的协议参考模型243

20．4 ATM技术应用领域245

20．4．1 ATM技术在城域网中的应用245

20．4．2 ATM技术在局域网中的应用245

20．4．3 ATM技术在接入网中的应用246

20．5 ATM网络技术应用246

第二十一章 面向21世纪共享信息未采249

21．1 大系统的概念249

21．2 广播电视光纤传输技术体制250

21．3 有线电视光纤传输网的技术模型250

21．3．1 IP over ATM250

21．3．2 IP over ATM/FR over SDH251

21．3．3 千兆比路由器GSR技术模式252

21．3．4 SDH-ATM-MPEG-2252

21．3．5 广播电视传输网网管系统体系结构253

21．3．6 宽带多媒体信息网端到端解决方案253

21．3．7 IP over AHFC宽带综合业务网解决方案254

21．4 未来有线电视的业务255

21．5 青岛市有线电视网综合业务简介256

附录一 有线电视微波传输技术及应用258

附录二 TX10同轴电缆在HFC网络中的应用266

附录三 我国上空可收视卫星节目及参数表270