前言
早在1966年，英国标准电信研究所的英籍华人高锟博士发表了关于通信传输新介质的论文，指出利用玻璃纤维进行信息传输的可能性和技术途径，预言只要在光纤制造过程中消除金属离子杂质，制造出20dB/km衰减的光纤，就可以将之用于通信中，从而为光纤通信奠定了基础。1970年，美国康宁玻璃公司(Corning Glass Co．)用化学气相沉积法制造出了第一根低损耗石英光纤。这一成就立即得到了世界各国的重视，掀起了光纤通信研究的热潮。自1976年美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个44．736Mb/s传输110km的光纤通信系统的现场试验以来，光纤通信技术从实验室走向产业界，并迅速壮大，进而发展成为信息时代的支柱产业之一。


目前，无论是电信骨干网还是用户接入网，无论是陆地通信网还是海底通信网，光纤传输无处不在，无时不用。特别是随着云计算、数据中心的蓬勃发展和5G移动网络的部署及应用，光纤通信系统在面临挑战的同时也蕴藏着巨大的发展机会，光纤通信技术将更为有效地为未来互联网、数据中心互联、物联网、5G移动网络及智慧家居和智慧城市提供强有力的技术支撑。如何借助理论教学和实验手段，使相关专业的学生系统掌握光纤通信的基本概念、基本原理、基本分析方法和光纤通信新技术，并且能够切实地在今后的通信领域担当己任，这就是编写本书的目的所在。本书以光纤传输理论为基础，以“光器件—光端机/光模块—光纤系统—光网络”为主线，全面、系统地介绍光纤通信的基础理论和新技术。本书既重视基本概念的阐述，又重视必要的理论分析，密切联系实际，既可作光电信息类专业本科生“光纤通信”课程的教材，也可供从事光通信工作的科技人员学习参考。

本书共10章。第1章为绪论，简要介绍光纤通信系统组成及特点、光纤通信技术的发展以及光纤通信中的一些基本概念；  第2章为光纤和光缆，主要讲述光纤的导光原理、光纤的传输特性、常用通信光纤、光纤光缆的设计与制造；  第3章为光纤通信无源器件，主要介绍光纤通信中常用无源光器件的构成、原理、特性及其应用，包括光纤连接器、光耦合器、可调谐光滤波器、波分复用/解复用器、光调制器、光隔离器与光环形器和光开关等；  第4章为光纤通信有源器件，主要介绍
发光二极管、半导体激光器、光电探测器、光放大器以及光波长转换器的结构、原理、特性及应用；  第5章为光端机与光模块，主要介绍光发射机和光接收机的构成及特性，光模块的构成、封装、设计及发展；  第6章为模拟/数字光纤通信系统，主要介绍模拟光纤传输系统、数字光纤传输系统以及系统设计；  第7章为波分复用光纤传输系统，主要介绍波分复用技术，波分复用的系统构成、系统设备和密集波分复用的系统技术规范；  第8章为相干光通信技术，在阐述相干检测和相干光调制技术的基础上，系统介绍了数字相干光纤通信系统；  第9章为光传送网技术，主要讲述光传送网技术、光传送网层次结构与接口信息结构、光传送网复用与映射结构、光传送网节点技术以及光传送网的技术演进；  第10章为光接入网技术，在介绍宽带接入方式的基础上，主要介绍无源光网络的基本概念、基于TDM的无源光网络和基于WDM的无源光网络。

本书第6章由易迎彦执笔，其余章节由胡昌奎执笔，吴薇和华中科技大学的刘冬生参与了部分章节的审定和修改工作，全书由胡昌奎统稿。另外，本书经过武汉理工大学光电信息科学与工程专业师生的试用和修改，这里对相关老师和同学的帮助表示感谢。感谢“武汉理工大学本科教材建设专项基金项目”的资助。

在编写过程中，本书参考了大量的国内外优秀教材、科技文献和网络文档，根据本书体系的需要选编了其中的一些典型内容，在此特对这些文献的作者表示感谢。由于编者水平有限，书中难免存在一些疏漏，希望广大读者批评指正。


编者
2022年7月