《经典的光纤通信教材》是一本全面介绍光纤通信原理与技术的权威著作,深入浅出地讲解了光纤通信的基本概念、系统构成及最新进展。
### 光纤通信概述
光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的技术,在现代通信网络中占据重要地位。它具有高带宽、低损耗及抗电磁干扰等优点。
### 关键技术与组件
#### 1. 电光调制器(Electro-Optic Modulators)
定义:一种能够将电信号转换为光信号的设备。
应用:用于光纤通信系统中的光信号调制,以传输数字或模拟信息。
类型:包括马赫—曾德尔调制器、相位调制器等。
#### 2. 拉曼散射(Raman Scattering)
定义:一种非弹性散射现象,在光纤通信中可用于放大或频率变换光信号。
应用:利用拉曼效应在光纤内部实现光信号的放大,提升传输距离和质量。
#### 3. 铁电体中的拉曼散射
背景研究:铁电材料因其独特的性质,在光纤通信中有广泛应用前景。
应用:通过铁电体中的拉曼散射现象开发新型器件如开关、调制器等。
#### 4. 集成光学(Integrated Optics)
定义:将多个光学元件集成在同一基片上的技术。
应用:减小系统体积和重量,提高可靠性和稳定性。
#### 5. 半导体激光器
- **DBR 激光器** (Distributed Bragg Reflector Laser) : 具有反射结构的半导体激光器,实现窄线宽及单模操作。
- **脊形波导激光器**(Ridge-Waveguide Laser):通过控制脊形结构改善性能。
- **InGaAsP 激光器**:适用于1.3μm 和 1.55μm 波长范围的通信应用。
- **多频激光器** (Multi-Frequency Laser) : 在多个频率同时发射,适合高容量光纤通信系统。
#### 6. 双折射光纤(Birefringent Optical Fibers)
定义:对不同偏振态光具有不同的折射率。
应用:实现偏振相关的信号处理功能如复用、保持等。
#### 7. 波分复用(WDM)网络
定义:将多个不同波长的光信号在同一根光纤中同时传输的技术。
应用:提高通信系统的容量,无需增加光纤数量。
关键组件:
- **掺铒光纤放大器** (EDFA, Erbium-Doped Fiber Amplifier) : 用于WDM系统中的光信号放大。
- **阵列波导光栅**(AWG, Arrayed Waveguide Grating):一种分离和复用光信号的器件,适用于WDM系统。
- **光纤法布里—珀罗滤波器** (Fiber Fabry-Pérot Filter) : 用于选择特定波长。
### 研究与教育贡献者简介
#### Ivan P. Kaminow
职业生涯:贝尔实验室工作42年;加州大学伯克利分校兼职教授。
主要贡献:在电光调制器、拉曼散射、集成光学、半导体激光器等领域的开创性研究。
#### Tingye Li
职业生涯:AT&T及贝尔实验室共服务了41年。
主要贡献:在放大WDM传输系统和激光共振模式等方面的研究,推动技术在网络升级中的应用。
#### Alan E. Willner
职业生涯:曾任职于AT&T贝尔实验室;现为南加州大学电气工程系教授。
主要成就:光通信领域的广泛学术成果,包括担任IEEE LEOS主席、《IEEE OSA Journal of Lightwave Technology》主编等职务。