作者在超高速光信號產生、傳輸和接收方面取得了許多創新性成果和創記錄的傳輸速率。IEEE Fellow和OSA Fellow. 內容前沿：光互連和光接入受5G快速發展的影響，速率增加很迅 速，需要采用新技術和新架構纔能滿足這些需求。一些新技術正在快速推出，目前國內沒有這方面的專著來介紹這些新技術。該書將彌補這方面的空白。

●第1章緒論001
1.1研究背景和意義001
1.2研究現狀004
1.2.1高速數據中心光互連研究現狀004
1.2.2高速接入網研究現狀008
1.3本書的結構安排010
參考文獻015
第2章高速短距離光纖傳輸繫統基礎及其關鍵問題021
2.1引言021
2.2高速短距離光纖傳輸繫統的基本組成架構021
2.2.1光發射機022
2.2.2光接收機025
2.2.3光纖信道027
2.2.4光放大器028
2.2.5優選調制格式030
2.2.6數字信號均衡技術032
2.3高速短距離光纖傳輸繫統面臨的關鍵問題與解決方案034
2.3.1繫統帶寬受限問題035
2.3.2光纖傳輸損傷問題036
2.3.3光電器件非線性損傷問題038
2.3.4高速短距離光纖傳輸繫統中關鍵問題的解決方法045
2.4小結046
參考文獻047
第3章基於帶寬受限器件的數據中心光互連繫統049
3.1引言049
3.2數據中心光互連研究進展050
3.2.1數據中心光互連網絡050
3.2.2以太網標準051
3.3基於帶寬受限器件的100Gbit/s數據中心光互連傳輸實驗053
3.3.1聯合均衡算法原理054
3.3.2實驗裝置及繫統參數056
3.3.3實驗結果與討論058
3.4基於級聯SOA的120km數據中心光互連傳輸實驗064
3.4.1級聯SOA模型065
3.4.2實驗裝置及繫統參數067
3.4.3實驗結果與討論069
3.5小結072
參考文獻073
第4章基於高階PAM的數據中心光互連非線性研究075
4.1引言075
4.2基於改進查找表的高階PAM非線性預失真技術076
4.2.1經典查找表的基本原理076
4.2.2改進查找表的基本原理077
4.2.3基於M-LUT的PAM8IMDD繫統傳輸實驗079
4.3基於DBSCAN算法的高階PAM非線性判決技術084
4.3.1DBSCAN算法的基本原理085
4.3.2基於DBSCAN算法的高階PAM判決算法基本原理086
4.3.3基於DBSCAN算法的PAM8IMDD繫統傳輸實驗089
4.4小結093
參考文獻093
第5章基於概率整形的200Gbit/s+數據中心內光互連繫統095
5.1引言095
5.2概率整形技術096
5.2.1概率整形技術的基本原理096
5.2.2GMI和NGMI數值模擬099
5.2.3基於概率整形的高階PAM傳輸仿真102
5.3基於概率整形的260Gbit/sPAM8數據中心內光互連傳輸實驗103
5.3.1基於硬限幅的概率整形時域數字預均衡技術104
5.3.2實驗裝置及繫統參數106
5.3.3實驗結果與討論109
5.4SOA使能的280Gbit/sPS-PAM8數據中心內光互連傳輸實驗112
5.4.1超高速信號的SOA大信號增益模型113
5.4.2實驗裝置及繫統參數114
5.4.3實驗結果與討論115
5.5基於概率整形的350Gbit/sPAM16數據中心內光互連傳輸實驗119
5.5.1超高速PAM信號聯合非線性均衡技術119
5.5.2實驗裝置及繫統參數120
5.5.3實驗結果與討論122
5.6小結124
參考文獻125
第6章基於帶寬受限器件的無源光網絡傳輸繫統127
6.1引言127
6.2PON研究進展127
6.2.1PON標準化進程127
6.2.2PON發展的主要趨勢130
6.3基於帶寬受限器件的100G-PON下行傳輸實驗132
6.3.1實驗裝置及繫統參數133
6.3.2發射端和接收端DSP134
6.3.3實驗結果與討論138
6.3.4色散容限及功率損耗分析141
6.4基於帶寬受限器件的50G-PON對稱傳輸實驗143
6.4.1調制格式DSP流程143
6.4.2實驗裝置及繫統參數145
6.4.3實驗結果與討論147
6.4.4色散容限及復雜度分析150
6.5基於帶寬受限器件的對稱50G-PON上行突發傳輸實驗152
6.5.1基於數字濾波平方定時的BCDR算法原理152
6.5.2實驗裝置及繫統參數153
6.5.3實驗結果與討論155
6.6小結158
參考文獻159
第7章基於強度調制相干檢測的200G-PON傳輸繫統162
7.1引言162
7.2基於強度調制相干檢測的低復雜度DSP基本原理163
7.2.1強度調制和外差相干探測技術基本原理163
7.2.2PAM4信號恢復DSP算法基本原理165
7.3基於強度調制相干檢測的200G-PON下行傳輸實驗167
7.3.1實驗裝置及繫統參數167
7.3.2實驗結果169
7.3.3激光器線寬容忍性173
7.4小結174
參考文獻175
第8章基於多載波強度調制直接檢測通信接入網繫統176
8.1引言176
8.2光纖通信除權預均衡技術177
8.3獨立單邊帶生成技術179
8.4色散預補償技術179
8.5雙邊帶獨立信號非線性串擾消除算法180
8.5.1雙邊帶獨立信號非線性串擾消除算法原理180
8.5.2實驗繫統及參數183
8.5.3實驗結果184
8.6基於OFDM調制的高譜效率概率編碼技術186
8.6.1基於概率編碼的OFDM光纖強度調制直接檢測傳輸實驗186
8.6.2基於升階等熵概率編碼的OFDM光纖強度調制直接檢測傳輸實驗189
8.6.3基於超高升階等熵概率編碼和除權預均衡技術的OFDM光纖強度調制直接檢測傳輸實驗192
8.7小結195
參考文獻196
第9章基於強度調制直接檢測DMT調制的數據中心內光互連繫統198
9.1引言198
9.2DMT調制關鍵技術199
9.2.1DFT-S199
9.2.2ABPL200
9.3采用高階調制格式的DMT大容量數據中心內光互連繫統研究202
9.3.1實驗繫統及參數203
9.3.2DFT-S編碼和預均衡聯合技術204
9.3.3DD-LMS均衡器206
9.3.4實驗結果207
9.4DFT-SDMT和ABPLDMT的性能比較209
9.4.1信道估計及SNR計算210
9.4.2實驗傳輸繫統211
9.4.3實驗結果212
9.5小結215
參考文獻215
第10章基於城域網直接檢測通信繫統非線性補償技術219
10.1引言219
10.2基於ANN的信道均衡技術220
10.2.1基於MLP的均衡器原理220
10.2.2基於FLANN的均衡器原理221
10.2.3基於RNN的均衡器原理222
10.2.4基於DNN的均衡器原理223
10.3基於ANN均衡器的城域網光纖直接檢測傳輸實驗224
10.4級聯復數信號實虛部非線性串擾消除算法226
10.4.1級聯復數信號實虛部非線性串擾消除算法原理227
10.4.2基於級聯復數信號實虛部非線性串擾消除算法的光纖直接檢測傳輸實驗230
10.5小結236
參考文獻237
第11章接入網繫統在帶寬受限情況下的調制格式很好化239
11.1引言239
11.2面向低成本接入網的100Gbit/s光纖強度調制直接檢測通信繫統實驗240
11.2.1算法流程240
11.2.2實驗裝置及繫統參數242
11.2.3實驗結果與討論244
11.3小結247
參考文獻247
第12章城域網傳輸繫統的調制格式很好化249
12.1引言249
12.2面向中長距城域網的100Gbit/s強度調制直接檢測通信繫統實驗250
12.2.1算法流程250
12.2.2實驗裝置及繫統參數251
12.2.3實驗結果與討論252
12.3小結258
參考文獻259
第13章強度調制直接檢測中的子載波互拍噪聲抑制260
13.1引言260
13.2SSBI產生原理261
13.3基於發射端非線性預處理的無SSBI直接檢測261
13.3.1基於DD-MZM的單邊帶調制直接檢測262
13.3.2笛卡兒極坐標轉換263
13.3.3仿真繫統及參數264
13.3.4仿真結果分析266
13.3.5算法計算復雜度分析273
13.4小結274
參考文獻274
第14章40Gbit/s啁啾管理激光器在接入網和城域網中的應用277
14.1引言277
14.2CML發射器原理278
14.2.1DML的線性調頻特性278
14.2.2工作原理279
14.2.3光學濾波器的參數優化281
14.2.4DML激光模型的參數優化282
14.340Gbit/s無色散補償20kmSSMF傳輸284
14.4集中式40Gbit/sWDM-PON288
14.4.1網絡設計288
14.4.2WDM-PON配置和實驗結果289
14.5100m漸變型塑料光纖傳輸驗證291
14.6城域網絡應用293
14.7小結295
參考文獻295
第15章基於空分復用實現超短距離的光互連298
15.1引言298
15.2矢量模式的傳輸特性299
15.2.1矢量模式的產生與基本特性299
15.2.2矢量模式在少模光纖中的傳輸特性300
15.3基於矢量模式復用的短距離光互連302
15.3.1DMT調制技術302
15.3.2基於240Gbit/sDMT信號的矢量模式復用繫統303
15.3.3離線DSP流程304
15.3.4實驗結果305
15.3.5幾種補償機制對繫統性能的影響306
15.3.6基於DFT-S技術與預均衡技術的信號性能對比309
15.4基於線偏振模式復用的短距離光互連310
15.4.1實驗原理312
15.4.2離線DSP流程313
15.4.3單波長MDM傳輸314
15.4.4WDMMDM傳輸317
15.5小結318
參考文獻319

高速中短距離光傳輸與光接入繫統目前正處於升級換代、速率提升的階段，傳統光纖傳輸技術受到了的挑戰。本書主要總結了高速光互連和寬帶光接入繫統中一繫列前沿性、開拓性和有深度的研究工作，主要包括高速短距離光纖傳輸繫統基礎及其關鍵問題、器件的發展、新型調制格式和編碼以及高性能的數字信號處理算法。本書緊跟當前研究熱點和業界標準，理論分析和實驗研究並重，具有重要的理論意義和工程應用價值。本書適合通信領域從事光纖通信、無線通信等研究的工程技術人員，以及高等院校通信工程等相關專業的研究生和教師閱讀。

餘建軍,張教,李凡 著