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一、什么是激光通信1

1.从烽火台到激光通信1

2.怎样实现激光通信3

3.简单经济的大气传输光通信5

4.前途广阔的光纤维通信7

5.美妙的前景11

二、光和激光14

1.什么是光14

2.光是怎样传播的18

(1)反射和折射18

(2)全反射20

(3)色散21

(4)散射22

3.光的干涉、衍射和偏振23

(1)干涉23

(2)衍射26

(3)偏振27

4.激光的特点30

(1)单色性好31

(2)相干性高31

(3)方向性强33

三、激光是怎样产生的35

1.从光源的发光到激光的产生35

(1)原子的能级35

(2)光的自发辐射、受激吸收和受激辐射37

(3)粒子数反转与多能级激光物质40

(4)激光的形成42

2.光谐振腔的谐振特性45

(1)光谐振腔的品质因数Q45

(2)激光器的阈值和最佳耦合输出47

(3)光谐振腔的谐振条件和纵模48

(4)光谐振腔的横模55

(5)几种光谐振腔的结构58

3.适于光通信用的几种激光器59

(1)掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)激光器61

(2)二氧化碳(CO2)激光器64

(3)半导体激光器69

(4)长波长半导体激光器77

(5)非相干光源--发光二极管79

四、怎样把电信号加到光上去83

1.通过改变电源进行直接调制83

(1)发光二极管的调制83

(2)注入式激光器的调制84

2.利用电光晶体进行调制85

(1)双折射86

(2)利用双折射制成偏振器88

(3)利用双折射改变偏振光的状态90

(4)线性电光效应95

(5)光强度调制96

(6)实际的光调制器99

3.磁光调制104

五、怎样接收光信号107

1.光的两种接收方式107

(1)直接探测接收107

(2)外差探测接收111

2.光电探测器113

(1)光电倍增管114

(2)光电二极管115

(3)雪崩光电二极管117

(4)如何选择使用光电探测器件118

3.光通信接收系统中的噪声119

(1)量子噪声120

(2)内部散弹噪声120

(3)暗电流噪声121

(4)过剩噪声121

(5)背景噪声122

六、光纤维传输线124

1.光纤维的传光原理及其特性124

(1)包层式纤维124

(2)自聚焦式纤维127

(3)其他光纤维129

2.光纤维传输中的模式分布131

(1)包层式纤维的模式分布132

(2)自聚焦式纤维的模式分布140

3.光纤维的传输损耗140

(1)材料吸收141

(2)材料散射142

(3)光波导散射142

(4)光纤维弯曲时造成的损耗143

(5)包层损失143

(1)延时失真限制了通信容量145

4.光纤维的延时失真145

(2)包层式纤维的延时失真146

(3)自聚焦式纤维的延时失真147

5.光纤维和光缆的使用148

(1)合理选择纤维的类型148

(2)光纤维和光缆的连接150

(3)光纤维和光源之间的耦合152

6.光纤维的制造153

1.大气对光传输有什么影响159

七、大气光通信系统159

2.小型的光学天线162

(1)折射式天线结构165

(2)反射式天线结构165

(3)会聚式天线系统165

3.机动灵活的大气半导体激光通信系统167

(1)发射部分168

(2)接收部分172

(3)光学系统174

4.容量巨大的气体激光通信系统176

(1)氦-氖激光器直接接收系统176

(2)二氧化碳激光器外差接收系统178

5.卫星激光通信系统182

八、光纤维通信系统188

1.小型的光源188

(1)发光二极管189

(2)双异质结半导体激光器191

(3)小型钇铝石榴石激光器192

2.探测器件192

3.选什么调制方式好194

4.中继器和中继距离198

(1)两类中继器198

(2)噪声的影响202

(3)中继距离是怎样决定的204

(1)光频率复用208

5.如何得到超大容量的传输208

(2)光空间复用209

(3)光时分复用210

6.几个光纤维通信系统的例子211

(1)短距离光纤维通信系统212

(2)长距离光纤维通信系统214

九、集成光路218

1.什么是集成光路218

2.薄膜光波导219

3.薄膜光波导的耦合225

4.集成光路中的激光器228

5.集成光调制器和光开关230

6.集成光路的材料和工艺232

7.光通信机集成化234

(1)光频率复用多路通信集成化234

(2)光放大式集成中继机235

结束语237