光纖通信概論(修訂版)

1章　光纖通信系統簡介1-1
1.1　光纖通信系統概述1-2
1.2　光波通信的傳輸方式1-5
1.2.1　雷射光束經大氣層傳播方式1-7
1.2.2　透鏡波導傳輸方式1-10
1.2.3　光纖傳輸方式1-11
1.3　光纖通信系統架構1-16
1.4　光纖通信的優點1-17
1.5　有待努力的目標1-19

2章　光波導的基本原理2-1
2.1　引　言2-2
2.2　光的特性2-2
2.2.1　光之折射與反射2-3
2.2.2　全反射(Total internal reflection)2-5
2.2.3　散　射2-6
2.2.4　色　散2-6
2.3　光如何在光纖中傳導2-7
2.3.1　光纖的受光角2-9
2.3.2　何謂模態2-11
2.3.3　光纖的模態數2-15
2.4　光纖的分類2-27

3章　光纖的傳輸特性3-1
3.1　引　言3-2
3.2　光纖的傳輸損失3-2
3.2.1　內在因素所引起的損失3-4
3.2.2　外在因素所引起的損失3-9
3.3　光纖的頻寬特性3-13
3.3.1　模態間色散(Intermode Pulse Dispersion)3-15
3.3.2　內模態色散(Interamode Pulse Dispersion)3-19

4章　光纖的製造、接續及測量4-1
4.1　引　言4-2
4.2　光纖的製造4-2
4.2.1　光纖製造的分類4-2
4.2.2　光纖的原料及處理程序4-4
4.2.3　矽族光纖的製造程序4-4
4.3　光纖的接續4-14
4.4　光纖的連接器4-20
4.5　光纖損失測量4-26
4.5.1　回切法測量光纖傳輸損失4-26
4.5.2　光時域反射法測量光纖傳輸損失4-27
4.5.3　光時域反射儀測量接續損失4-30
4.5.4　回切法測量接續損失4-32
4.6　光纖頻寬的測量4-34

5章　光纖通信用的光源及檢光器5-1
5.1　光纖通信用光源5-2
5.1.1　光的發射和吸收5-3
5.1.2　發光二極體(light emission diode)5-4
5.1.3　雷射二極體5-17
5.1.4　發光二極體與雷射二極體之比較5-28
5.2　光纖通信用之檢光元件5-29
5.2.1　檢光原理及特性5-30
5.2.2　PIN檢光二極體5-34
5.2.3　瀉光二極體(Avalanche Photo Diodes，APD)5-37

6章　光纖通信系統設計6-1
6.1　光纖通信系統之設計考慮6-2
6.1.1　元件的選擇6-3
6.1.2　多工方式6-4
6.2　數位光纖通信系統的設計考慮6-7
6.2.1　系統架構6-8
6.2.2　數位光纖通信系統性能6-20
6.2.3　最佳中繼距離設計6-35
6.3　類比光纖通信系統6-37
6.4　光纖通信系統的操作與維護6-42
6.4.1　特性監視6-42
6.4.2　故障診斷6-43
6.4.3　遠端計測及連絡線6-43

7章　光纖通信系統之應用7-1
7.1　光纖通信技術的優越性及應用領域7-2
7.2　光纖通信系統在電信網路的應用7-4
7.2.1　光纖通信系統在長途中繼網路的應用7-5
7.2.2　光纖通信系統在局間中繼的應用7-11
7.2.3　光纖通信系統在用戶迴線的應用7-13
7.3　光纖海纜系統7-16
7.4　光纖通信系統在軍事上之應用7-19
7.5　光纖通信系統在工業上的應用7-20
7.5.1　光纖應用於偵測系統(sensor system)7-20
7.5.2　工業電視監視系統(ITV supervisory system)7-21
7.5.3　有線電視及數據通信系統的應用7-22
7.5.4　視訊會議系統之應用7-23
7.6　區域性網路(LAN)之應用7-24
7.6.1　光纖乙太網路(Optical Ethernet)7-26
7.6.2　光纖分散數據介面(FDDI)7-29
7.7　分波多工光纖傳輸系統7-32
7.7.1　分波多工光纖傳輸系統的優點7-33
7.7.2　分波元件7-33
7.7.3　合波元件7-35
7.7.4　高密度分波多工系統7-38
7.7.5　粗略型分波多工系統(CWDM)7-42
7.7.6　光放大器7-46
7.7.7　DWDM系統適用光纖7-49
7.8　同調光纖通信系統7-52
7.8.1　同調光纖通信系統的結構7-52
7.8.2　光源的光譜寬度要求7-54
7.8.3　同調檢光方式7-56
7.8.4　同調光纖通信系統的特色7-59
7.8.5　同調光纖通信系統所需的技術7-60
7.9　全光化網路7-60
7.9.1　全光化傳送網路7-62
7.9.2　全光化網路之MPLS通信協定7-67

附錄一　中英對照附1-1
附錄二　光源及檢光元件規格範例附2-1
附錄三　光纖之接合損失附3-1