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光ファイバ通信入門(改訂4版)

光ファイバ通信入門(改訂4版)

  • 著者末松 安晴伊賀 健一
  • 定価3,960円 (本体3,600円+税)
  • 判型A5
  • 334頁
  • ISBN978-4-274-20198-1
  • 発売日2006/03/25
  • 発行元オーム社

光ファイバ通信のすべてがわかる入門書の決定版

 光ファイバ通信分野の多くの技術者・研究者・学生に教科書や参考書として読まれてきた定本の、16年ぶりの大改訂。
 この間の発展を取り込み、さらにわかりやすく読みやすいように、基礎から応用まで参考文献も含めて内容を全面的に見直した。
*この本には改訂版があります
『光ファイバ通信入門(改訂5版)』
第1章 光通信のあらまし
 1・1 光通信とは
 1・2 新しい発光源と光ファイバ伝送路が得られるまで
 1・3 光ファイバを用いる通信とその特徴は何か
 演習問題
第2章 光を導く現象の基礎
 2・1 屈折と反射は光導波の基礎
 2・2 光を導くにはどうするか
 2・3 光導波路とモード
 〔1〕 波動方程式による表現
 〔2〕 導波される光はとびとびのモード
 2・4 モードの数
 2・5 単一モード導波路
 2・6 群速度とは
 演習問題
第3章 分布屈折率光導波路
 3・1 分布屈折率導波路とは
 3・2 分布屈折率導波路のモード
 〔1〕 波動方程式によるモード表現
 〔2〕 分布屈折率導波路の群速度
 3・3 分布屈折率導波路内の光線
 〔1〕 光線方程式による解
 〔2〕 分布屈折率導波路の導波モード数
 3・4 いろいろな屈折率分布の導波路
 〔1〕 光線軌跡
 〔2〕 モード
 〔3〕 群速度の広がりを小さくする屈折率分布
 〔4〕 単一モード条件
 3・5 導波路が曲がる場合
 3・6 境界に凹凸がある場合
 演習問題
第4章 発光と半導体レーザの基礎
 4・1 半導体レーザの登場
 4・2 発光現象のしくみとレーザ
 〔1〕 発光のしくみ
 〔2〕 光の増幅・発振のしくみ
 4・3 レーザ動作の原理
 〔1〕 レーザの発振原理
 〔2〕 レーザの発振条件
 〔3〕 発振波長
 4・4 半導体の発光材料
 〔1〕 発光材料と遷移
 〔2〕 発光ダイオード
 〔3〕 化合物半導体以外のレーザ材料
 4・5 レート方程式による動作の表現
 〔1〕 レート方程式
 〔2〕 半導体レーザのしきい値利得
 〔3〕 しきい値電流密度
 〔4〕 光出力と効率
 4・6 半導体レーザの動作と特性
 〔1〕 二重ヘテロ構造による光の閉込め
 〔2〕 二重ヘテロ構造半導体レーザの動作
 〔3〕 半導体レーザの発振スペクトル
 〔4〕 出力と効率
 4・7 量子井戸レーザ
 4・8 面発光レーザ
 4・9 レーザ光とコヒーレンス
 演習問題
第5章 光変調
 5・1 光変調とは
 5・2 半導体レーザの直接変調
 〔1〕 レート方程式による解析
 〔2〕 共振現象
 〔3〕 共振周波数付近でのパルス発生
 〔4〕 緩和振動
 〔5〕 パルス変調におけるキャリヤ蓄積効果
 〔6〕 半導体レーザの雑音
 〔7〕 直接変調の限界
 〔8〕 発光ダイオードの直接変調
 5・3 外部変調
 〔1〕 屈折率異方性変化形変調器
 〔2〕 屈折率変化形変調器
 〔3〕 光吸収変化形光変調器
 〔4〕 音響光学効果・磁気光学効果光変調器
 5・4 光変調と波長のチャーピング
 5・5 モードロックレーザ
 演習問題
第6章 光検出
 6・1 光検出器の原理
 〔1〕 光電力と電気信号
 〔2〕 光検出器に要求される条件
 〔3〕 PINフォトダイオードの原理
 〔4〕 アバランシェフォトダイオード(APD)の原理
 6・2 実際の光検出器
 〔1〕 短波長帯の光検出器
 〔2〕 長波長帯の光検出器
 6・3 ビットレートと帯域
 演習問題
第7章 光通信用光源
 7・1 光ファイバ通信用レーザの条件
 〔1〕 光ファイバの伝送特性と発光素子
 〔2〕 光源の必要条件
 〔3〕 光源の十分条件
 7・2 短波長帯の半導体レーザ
 〔1〕 GaAlAs系半導体レーザ
 〔2〕 信頼性向上のためのアプローチ
 〔3〕 GaAlAs DHレーザの温度特性
 7・3 長波長帯の半導体レーザ
 〔1〕 長波長帯光源用半導体材料
 〔2〕 GaInAsP/InP半導体レーザ
 7・4 半導体レーザのモード制御
 〔1〕 横モード制御
 〔2〕 縦モード制御
 7・5 動的単一モードレーザ
 〔1〕 動的単一モードレーザとは
 〔2〕 動的単一モードレーザの条件
 〔3〕 各種の動的単一モードレーザ
 〔4〕 動的単一モード半導体レーザの発展
 〔5〕 動的単一モードレーザの特性例
  7・6 光増幅器
 演習問題
第8章 光回路と光コンポーネント
 8・1 光ビームの性質
 8・2 集光の方法
 8・3 レーザと光ファイバの結合
 8・4 いろいろな光回路と部品
 〔1〕 光コネクタ
 〔2〕 光スイッチ
 〔3〕 光減衰器
 〔4〕 光分岐・方向性結合器
 〔5〕 光タップ
 8・5 光アイソレータ
 8・6 光波長多重方式用の光回路
 演習問題
第9章 光集積回路
 9・1 光集積回路とは
 9・2 光集積回路用導波路
 9・3 光集積回路の機能と種類
 〔1〕 光集積回路の機能
 〔2〕 波長フィルタ
 〔3〕 一方向性導波路
 〔4〕 導波路形変調器
 〔5〕 光偏向器
 〔6〕 導波路形検波器
 〔7〕 非線形光導波路
 〔8〕 メモリ作用をもつ導波路
 〔9〕 光スイッチ
 9・4 集積レーザ
 〔1〕 光集積回路に適したレーザ
 〔2〕 半導体レーザ高性能化のための集積
 9・5 光・電子集積回路(OEIC)
 9・6 フォトニック結晶
 演習問題
第10章 光ファイバ伝送路
 10・1 光ファイバの種類と特徴
 10・2 光ファイバの導波モード
 〔1〕 特性方程式
 〔2〕 弱導波近似
 〔3〕 モード
 〔4〕 主モード表示
 10・3 分布屈折率光ファイバの導波モード
 〔1〕 エルミート・ガウスモード近似
 〔2〕 ラゲール・ガウスモード近似
 10・4 いろいろなファイバ
 〔1〕 偏波保存ファイバ
 〔2〕 フォトニック結晶ファイバ
 〔3〕 非線形ファイバ
 10・5 光ファイバの材料と製法
 〔1〕 石英ガラスファイバ
 〔2〕 波長2μm帯の赤外ファイバ
 10・6 光ファイバの損失
 〔1〕 吸収と散乱による損失
 〔2〕 境界面での散乱と曲がりによる損失
 〔3〕 ファイバの接続による損失
 〔4〕 光ファイバの非線形光学効果
 10・7 光ファイバの伝送帯域
 〔1〕 伝送帯域を制限する要因
 〔2〕 材料分散
 〔3〕 導波路分散
 〔4〕 モード分散
 〔5〕 モード結合とモード依存性のある損失の影響
 〔6〕 光ファイバの波長分散補償
 10・8 ケーブルと接続
 10・9 光ファイバの測定法
 〔1〕 屈折率分布の測定法
 〔2〕 伝送損失の測定法
 〔3〕 伝送帯域の測定法
 〔4〕 破断点の検出法
 演習問題
第11章 光通信システムとその応用
 11・1 光ファイバ通信の特徴と応用分野
 〔1〕 金属ケーブルによる有線通信との比較
 〔2〕 光ファイバ通信の特徴と応用分野
 11・2 光ファイバ通信の帯域と伝送距離
 〔1〕 伝送系のあらまし
 〔2〕 最低受信レベル
 〔3〕 伝送距離
 11・3 光伝送方式の例
 〔1〕 方式と距離の関係
 〔2〕 アナログ伝送方式
 〔3〕 PCM光伝送方式
 11・4 光多重化方式
 〔1〕 波長領域多重化方式
 〔2〕 高周波多重化方式
 〔3〕 時間領域多重化方式
 〔4〕 コヒーレント光通信と周波数多重方式
 11・5 いろいろな光通信システムの例
 〔1〕 日本における公衆通信システム
 〔2〕 海底伝送,国際通信システム
 〔3〕 各国の初期の公衆通信システム
 〔4〕 光通信システムの各種の応用
 〔5〕 ディジタル機器間の接続
 〔6〕 情報通信の基盤ネットワークとして用いられている光通信ネットワーク
 11・6 光通信システムの現状と将来像
 演習問題
付録A
 A.1 分布屈折率導波路内での光線軌跡
 A.2 分布屈折率導波路における一周期の位相変化
 A.3 分布屈折率導波路のモード数と群速度
 A.4 分布屈折率ファイバのモードとモード対応表
 A.5 群速度の考え方
付録B
 B.1 ベクトル演算子∇に関する公式
 B.2 便利なべき級数展開公式
 B.3 デルタ関数(ディラックのδ関数)
 B.4 積分公式
 B.5 円筒関数(ベッセル関数)
 B.6 エルミート多項式の公式
 B.7 ラゲール多項式の公式
年表(光通信のあゆみ)
引用文献

ここでは、本書に関する各種の情報を提供いたします。

追加コメント
2006/03/24【p.126 図7・8(b)について】
InPの禁制帯幅は1.9eVと認められていた。1992年以降の研究によって、それが約0.63eVであることがわかってきた。
参考文献bunken.pdf(556KB)
 本書の巻末には、「光ファイバ通信」に関する文献が掲載されています。本ファイルは、改訂4版ではページ数の都合で掲載できなかった第1版~改訂3版の収録文献も含めて、一ファイルとして提供するものです。
(本ファイルはPDFファイルです。 著者名等のキーワードを入力することによって検索が可能です。 文書に関する制限については、「印刷」だけを許可しています。 本ファイルは、不定期に改訂する予定です。)
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