●前言
第1章 概論
1.1 光通信的發展
1.1.1 電通信與光通信的探索
1.1.2 國內外光通信的發展現狀
1.2 光纖通信繫統
1.2.1 光纖通信繫統的基本組成
1.2.2 光纖通信的優點
1.2.3 基本光纖傳輸繫統
1.3 空間光通信繫統
1.3.1 空間光通信概述
1.3.2 空間光通信的定義
1.3.3 空間光通信的應用領域
1.3.4 空間光通信繫統的組成
1.4 空間光通信關鍵技術
1.4.1 激光器技術
1.4.2 捕獲、瞄準、跟蹤技術
1.4.3 調制、接收技術
1.4.4 空間環境（尤其是空間輻射環境）適應性技術
1.4.5 小型、輕量、低功耗一體化設計和制造技術
1.5 通信鏈路分析
本章小結
習題與思考題
第2章 通信用光源
2.1 光源性能的基本要求與類型
2.1.1 光纖通信對光源性能的基本要求
2.1.2 一般光源的類型與應用特點
2.2 半導體光源
2.2.1 半導體光源的發光機理
2.2.2 粒子數反轉分布
2.2.3 激光振蕩和光學諧振腔
2.3 半導體激光器的工作原理
2.3.1 P-N結半導體激光器的結構和原理
2.3.2 異質結半導體激光器
2.3.3 半導體激光器的發光波長
2.4 半導體激光器工作特性
2.5 其他激光器
2.5.1 分布反饋式激光器
2.5.2 量子阱激光器
2.5.3 光纖鎖模激光器
2.5.4 垂直腔面發射激光器
2.6 發光二極管
2.7 光源與光纖的耦合
2.8 半導體光源在繫統中的應用
本章小結
習題與思考題
第3章 光通信信道
3.1 光纖的結構與類型
3.1.1 光纖的結構
3.1.2 光纖的分類
3.2 光在光纖中的傳輸
3.2.1 幾何光學的光纖傳輸
3.2.2 光波動理論的傳輸方程
3.3 光纖傳輸的基本特性
3.3.1 光纖損耗
3.3.2 光纖色散
3.3.3 光纖的非線性
3.3.4 非線性折射率波動效應與非線性受激散射
3.3.5 光纖標準與在繫統中的應用
3.4 光纜
3.4.1 常用光纜的典型結構
3.4.2 光纜的制造與分類
3.5 光纖特性的測量
3.5.1 單模光纖模場直徑的測量
3.5.2 光纖損耗的測量
3.5.3 光纖色散與寬帶的測量
3.6 大氣吸收和散射對空間光通信的影響
3.6.1 大氣吸收
3.6.2 散射
3.6.3 能見度、透明度和大氣透過率的關繫
3.6.4 空間光通信激光光譜透過率計算
3.7 大氣湍流對光通信的影響
3.7.1 大氣湍流基礎理論
3.7.2 激光在湍流中的傳輸
3.7.3 飛機與地面間激光通信激光湍流數值仿真
3.8 雲層影響
3.9 氣動光學效應
3.9.1 氣動光學基礎
3.9.2 機載光通信附面層影響的分析
3.10 海水光學信道
3.10.1 海水的光學性質
3.10.2 散射和吸收
3.10.3 海水信道的能量傳輸模型
3.10.4 海水中脈衝信號的時間擴展
本章小結
習題與思考題
第4章 光檢測器與光放大器
4.1 光檢測器的工作機理與類型
4.1.1 光敏二極管
4.1.2 PIN光敏二極管
4.1.3 雪崩光敏二極管
4.1.4 光電檢測器的特性
4.2 光放大器的分類與指標
4.2.1 光放大器的分類
4.2.2 光放大器的重要指標
4.3 摻鉺光纖放大器
4.3.1 工作原理
4.3.2 摻鉺光纖放大器的構成和特性
4.3.3 摻鉺光纖放大器的泵浦方式
4.3.4 摻鉺光纖放大器的優點
4.3.5 摻鉺光纖放大器的應用
4.4 寬帶摻鉺光纖放大器的近期新進展
4.4.1 增益移位摻鉺光纖放大器
4.4.2 鉺鐿共摻光纖放大器
4.4.3 多段級聯摻鉺光纖放大器
4.5 摻鐠光纖放大器
4.5.1 摻鐠光纖放大器的放大原理
4.5.2 摻鐠光纖放大器的結構
4.6 半導體光放大器
4.7 拉曼光纖放大器
4.7.1 光纖的受激拉曼散射及其應用
4.7.2 拉曼光纖放大器的放大機理
4.7.3 拉曼光纖放大器的結構及特點
4.7.4 拉曼光纖放大器的優點與缺點
4.7.5 拉曼光纖放大器的應用
本章小結
習題與思考題
第5章 光學網絡器件
5.1 光纖連接器和接頭
5.1.1 光纖連接器
5.1.2 接頭
5.2 光耦合器
5.2.1 耦合器類型
5.2.2 基本結構
5.2.3 主要特性
5.3 光隔離器和光環行器
5.3.1 光隔離器
5.3.2 光環形器
5.4 光調制器
5.5 光開關
5.6 光濾波器
5.6.1 法布裡-珀羅濾波器
5.6.2 馬赫-曾德干涉濾波器
5.6.3 陣列波導光柵
5.6.4 光纖光柵濾波器
5.7 波長變換器
5.7.1 全光波長變換簡介
5.7.2 SOA型全光波長變換
5.7.3 半導體激光器型全光波長變換
5.7.4 光纖光柵外腔波長變換器
本章小結
習題與思考題
第6章 光纖通信繫統
6.1 光纖通信常用線路編碼
6.1.1 擾碼
6.1.2 分組碼——mBnB碼
6.1.3 插入碼
6.2 模擬光纖通信繫統
6.2.1 調制方式
6.2.2 模擬基帶直接光強調制光纖傳輸繫統
6.2.3 副載波復用光纖傳輸繫統
6.3 數字光纖通信繫統
6.3.1 準同步數字分級結構
6.3.2 同步數字分級結構
6.3.3 繫統的性能指標和可靠性
6.3.4 繫統的總體考慮與設計
6.3.5 繫統的色散補償技術
6.3.6 中繼距離和傳輸速率
本章小結
習題與思考題
第7章 光通信新技術
7.1 光時分復用技術
7.2 光波分復用技術
7.2.1 WDM工作原理
7.2.2 WDM繫統的基本結構
7.2.3 WDM繫統的主要特點
7.2.4 WDM光網絡
7.3 光交換技術
7.3.1 空分光交換
7.3.2 時分光交換
7.3.3 波分光交換
7.3.4 波長交換
7.4 光孤子通信
7.4.1 孤子的形成
7.4.2 光孤子通信繫統
7.5 光接入網
7.5.1 光接入網概述
7.5.2 無源光網絡
7.5.3 光纖混合網
本章小結
習題與思考題
第8章 光通信仿真
8.1 仿真與建模
8.2 光纖通信繫統的仿真
8.2.1 光纖通信繫統仿真軟件的現狀
8.2.2 繫統主要模塊的數學模型
8.2.3 發射繫統模型
8.2.4 光纖傳輸模型
8.2.5 光接收機模型
8.2.6 摻鉺光纖放大器的模型
8.3 光纖通信繫統仿真實驗
8.3.1 繫統級仿真
8.3.2 10Gbit/s普通單模光纖傳輸80km的仿真
本章小結
第9章 空間光通信的捕獲、對準、跟蹤
9.1 ATP繫統中的捕獲技術
9.1.1 捕獲過程
9.1.2 捕獲方式
9.1.3 掃描方式
9.1.4 捕獲概率分析
9.2 ATP繫統中的跟蹤技術
9.2.1 跟蹤探測器的等效噪聲角（NEA）
9.2.2 瞄準誤差與繫統突發概率的關繫
本章小結
習題與思考題
第10章 空間光通信的光學繫統
10.1 激光器
10.2 探測器
10.3 激光通信的波長選擇
10.4 回轉結構及方式
10.4.1 回轉反射鏡方式
10.4.2 回轉望遠鏡
10.4.3 回轉組件方式
10.5 分光方式
10.6 望遠鏡結構形式
10.7 材料選擇
10.7.1 反射鏡材料
10.7.2 透鏡材料
本章小結
習題與思考題
參考文獻

本書全面介紹了光纖通信繫統和空間光通信繫統的基本概念；通信用光源的發光機理、工作原理及主要特性；光通信信道；光探測器與光放大器的工作機理和類型；光學網絡器件的類型、原理和主要特性；光纖通信繫統組成、性能參數和設計；光時分復用、光波分復用、光交換技術、光孤子通信、光接入網等光通信現代技術；光纖通信繫統的仿真；空間光通信的捕獲、瞄準、跟蹤技術；空間光通信的光學繫統。本書從基本知識出發，由淺入深、循序漸進、條理清晰、語言流暢、理論體繫嚴謹，注重理論與實際的有機結合，力求全面繫統地展示當代光纖通信的基本理論和近期新技術全貌。本書可適應不同層次的讀者選用，既可用作高等院校通信、電子信息、光電子、光學專業以及相關專業的本科生教材或研究生的教學輔導書，也可供從事光通信專業工作的科研和技術人員參考。