第二版前言
　　由北京理工大學(xué)出版社出版的原國防科工委“十一五”規(guī)劃國防特色教材《纖維光學(xué)與光纖應(yīng)用技術(shù)》，自2009年出版以來，在本校與兄弟高校的課程教學(xué)實(shí)踐中取得了優(yōu)良的教學(xué)效果，受到了廣大讀者的歡迎與兄弟高校的大力支持。2011年后，本教材曾被評(píng)為校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，并獲評(píng)江蘇省精品教材；2012年被批準(zhǔn)為校“十二五”規(guī)劃教材立項(xiàng)支持，2013年更獲批為工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材立項(xiàng)支持。上述成績(jī)與進(jìn)展的取得，源自于學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視與關(guān)心、省部級(jí)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)的大力支持與出臺(tái)的良好政策導(dǎo)向、多名高校資深教授專家的關(guān)心支持以及廣大讀者的厚受，也與原北京理工大學(xué)出版社出版教材的良好質(zhì)量密不可分。今天，當(dāng)本教材的修訂第二版即將問世之際，謹(jǐn)向長期以來對(duì)本教材給予熱情關(guān)心和大力支持的各有關(guān)方面表示誠摯的感謝！
　　時(shí)光飛逝，自本教材的第一版出版五年來，現(xiàn)代信息技術(shù)的各領(lǐng)域又取得了長足的進(jìn)展。為此，本著與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)代科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，適時(shí)地對(duì)本教材進(jìn)行修訂，增補(bǔ)部分重要且必要的內(nèi)容，并對(duì)全書作深入一步的優(yōu)化和全面細(xì)致的糾錯(cuò)，進(jìn)一步提升本教材的質(zhì)量與水平，為廣大讀者奉獻(xiàn)一部更高水平的精品教材，就顯得十分必要了。為使教材名稱更加貼切直觀，本書修訂第二版的名稱略做修改，取名為《光纖光學(xué)與光纖應(yīng)用技術(shù)》。
　　本次修訂增補(bǔ)和加強(qiáng)的主要內(nèi)容包括：特種光纖中的光子晶體光纖（PCF）；有源光器件中的摻鉺光纖放大器、拉曼放大器、半導(dǎo)體放大器；光纖中光信號(hào)能量傳輸與控制在“高壓直流輸電”與“雙向自主控制視/音頻信息傳輸系統(tǒng)”中的應(yīng)用；光纖通信技術(shù)中的PDH與SDH光通信系統(tǒng)，光纖通信網(wǎng)絡(luò)光接入網(wǎng)的EPON、GPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)，光分組交換網(wǎng)與光傳送網(wǎng)，智能光網(wǎng)絡(luò)；物聯(lián)網(wǎng)的概念與光纖傳感器技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。相信修訂增補(bǔ)的內(nèi)容對(duì)于更全面地反映光纖技術(shù)應(yīng)用、進(jìn)一步提升教材的質(zhì)量與技術(shù)水平將會(huì)起到積極作用。此外，為了方便各校相關(guān)課程教師的施教參考，提高課程教學(xué)質(zhì)量，本次修訂版專門設(shè)計(jì)完善了與教材配套的電子課件。本次修訂第二版的工作，除按第一版前言中所述的分工負(fù)責(zé)以及光子晶體光纖、高壓直流輸電中光信號(hào)控制、與光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用部分內(nèi)容外，其余的上述所有增補(bǔ)內(nèi)容以及教材配套的電子課件設(shè)計(jì)，均由李武森完成。
　　在本教材的修訂過程中曾得到了北京理工大學(xué)連銅淑教授，東南大學(xué)孫小菡教授、張明德教授，南京郵電大學(xué)楊祥林教授，解放軍理工大學(xué)李玉權(quán)教授，南京理工大學(xué)陳磊教授、陳錫林老師，春輝公司張振遠(yuǎn)研高工、殷志東研高工、趙綿琳經(jīng)理、李輝同志，普天法爾勝黃本華副總等許多教授專家的大力支持與關(guān)心，也得到了北京理工大學(xué)出版社以及電子工業(yè)出版社高教分社譚海平社長的大力支持，在此謹(jǐn)表誠摯的謝意。
　　最后，作者要對(duì)長期以來熱情關(guān)心和支持本書的廣大讀者再次表示衷心的感謝，希望對(duì)本書還存在的缺點(diǎn)、錯(cuò)誤與不足，給以指正，不吝賜教。在此還要衷心地感謝親人在背后的默默奉獻(xiàn)與鼎力支持。
　　作者
　　2014年3月于南京
　　第一版前言
　　光纖光學(xué)與光纖技術(shù)是20世紀(jì)60年代以來伴隨著激光技術(shù)與微電子技術(shù)同步迅速發(fā)展起來的近代光信息高、新技術(shù)領(lǐng)域的重要分支。近50年來，光纖應(yīng)用技術(shù)在光纖傳像、光纖照明與能量傳輸、光纖信號(hào)控制、光纖傳感特別是光纖通信等民用與軍用的重要領(lǐng)域獲得了廣泛而大量的應(yīng)用，尤其在信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)出越來越強(qiáng)大的生命力以及廣闊的應(yīng)用前景，因而必將是21世紀(jì)最有生命力和最有發(fā)展前景的信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)之一。相應(yīng)地，也必將形成對(duì)光纖應(yīng)用技術(shù)、特別是光纖通信等信息技術(shù)方面高層次人才的大量需求。因而，將反映先進(jìn)學(xué)科研究方向與高新技術(shù)重要方向的“光纖光學(xué)（纖維光學(xué)）與光纖應(yīng)用技術(shù)”，作為部分相關(guān)學(xué)科與專業(yè)的研究生與高年級(jí)本科生的必修或選修課程，已成為人們的共識(shí)。為此，適時(shí)編寫出版能較全面地反映光纖光學(xué)的基礎(chǔ)理論與光纖應(yīng)用技術(shù)基本內(nèi)容的《纖維光學(xué)與光纖應(yīng)用技術(shù)》教材，具有重要現(xiàn)實(shí)意義和極大的迫切性。
　　本教材所涉及的主要內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)包括：光纖光學(xué)與光波導(dǎo)的基礎(chǔ)理論，反映光纖傳輸機(jī)理的光線與波動(dòng)分析理論基礎(chǔ)；光在光纖中傳輸機(jī)理的光線理論分析，光在階躍型圓柱光纖中的傳輸規(guī)律（子午光線與斜光線；光纖形狀偏差影響），光在非均勻介質(zhì)中的程函方程與光線微分方程，光在梯度折射率分布光纖中的傳輸與自聚焦透鏡的成像特性；光在階躍型圓柱光纖中傳輸?shù)牟▌?dòng)理論分析，階躍光纖中的基本波導(dǎo)方程及方程嚴(yán)格解，階躍光纖中模式的基本表征與分析，弱波導(dǎo)光纖與線偏振模，多模光纖與單模光纖；漸變折射率多模光纖的標(biāo)量近似理論分析；光纖傳輸?shù)膿p耗、色散、偏振與非線性特性；光纖的材料、制造與分類以及光纜的基本知識(shí)；光纖的連接耦合特性與各種新型的無源光器件（光隔離器、光纖光柵、光濾波器、波分復(fù)用器、光開關(guān)等）；光纖的傳光照明與能量信號(hào)傳輸應(yīng)用；無源光纖傳像器件、系統(tǒng)與應(yīng)用，波分復(fù)用像質(zhì)優(yōu)化技術(shù)，光纖編碼傳像技術(shù)；光通信與光纖傳感技術(shù)應(yīng)用中的光源（LED，LD）與光探測(cè)器（PIN，ADP）的功能與特性，光調(diào)制技術(shù)與光纖通信系統(tǒng)的原理與類型（模擬通信與數(shù)字通信），光纖通信網(wǎng)絡(luò)的類型與功能，無源光網(wǎng)絡(luò)終端寬帶接入技術(shù)，光纖通信的軍事應(yīng)用以及光纖制導(dǎo)原理，光纖通信發(fā)展的新技術(shù)（EDFA原理，相干光通信，光孤子通信與光交換技術(shù)等）；光纖傳感器的原理與分類，光纖傳感器中五種光調(diào)制技術(shù)，功能型與非功能型光纖傳感器（光纖陀螺、水聽器、分布式傳感器等），光纖傳感新技術(shù)等。
　　本教材是在對(duì)有關(guān)光學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科研究生以及光電技術(shù)、光學(xué)儀器（光電信息工程）、測(cè)控技術(shù)與儀器、工業(yè)自動(dòng)化儀表等專業(yè)高年級(jí)本科生進(jìn)行長期教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上編著完成的；也是對(duì)2006年11月南京理工大學(xué)校內(nèi)出版的《纖維光學(xué)與光纖應(yīng)用技術(shù)》教材，經(jīng)多次本、研教學(xué)實(shí)踐后，進(jìn)一步修改、優(yōu)化的成果；教材編寫中力求重視反映國內(nèi)外在光纖技術(shù)與應(yīng)用這一領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)與科學(xué)研究的當(dāng)前水平與研究發(fā)展動(dòng)態(tài)，并適當(dāng)反映了具有先進(jìn)性和代表性的部分自身科研成果；本教材的主要適用對(duì)象為廣大需要應(yīng)用光通信、光纖傳感、光纖傳像、光纖傳光與能量信號(hào)控制等光纖應(yīng)用技術(shù)的非通信類學(xué)科與專業(yè)（如光學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科，以及光電信息工程、光信息科學(xué)與技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化、探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)、信息對(duì)抗等本科專業(yè)）的研究生與高年級(jí)本科生。本教材以光纖光學(xué)、光波導(dǎo)的基本理論，光線光學(xué)與波動(dòng)光學(xué)兩種研究方法以及光纖通信、光纖傳感、光纖傳像、光纖制導(dǎo)、光纖能量傳輸與信號(hào)控制等光纖應(yīng)用的主要方面與相關(guān)器件為基本內(nèi)容，教材具有較寬的學(xué)科與專業(yè)適應(yīng)面。為方便選擇確定不同教學(xué)對(duì)象的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重面，目錄中給出了不同的符號(hào)標(biāo)識(shí)：標(biāo)*者為適合于本科高年級(jí)專業(yè)課或?qū)�業(yè)選修課內(nèi)容；標(biāo)★者為適合于碩士研究生學(xué)位課或博、碩士生選修課內(nèi)容。
　　本教材在編寫過程中重視體現(xiàn)如下特色：教材體系內(nèi)容具有較好的系統(tǒng)性、科學(xué)性與完整性，既重視基本的基礎(chǔ)理論體系的建立（如運(yùn)用波動(dòng)光學(xué)方法建立基本波導(dǎo)方程與進(jìn)行模式分析以及有代表性的理論建模），突出基本理論教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，又應(yīng)較全面、完整地反映光纖技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的各主要方面，兩者的篇幅比例應(yīng)相對(duì)合理，避免片面追求理論體系的嚴(yán)密與深?yuàn)W而脫離應(yīng)用實(shí)際，或只重應(yīng)用而忽視理論基礎(chǔ)建立的兩種片面性，強(qiáng)調(diào)理論密切聯(lián)系實(shí)際；教材表述力求深入淺出，并以較多的圖、表配合文字的闡述，盡量避免大篇幅單純枯燥的文字?jǐn)⑹�，做到圖文并茂、理性與感性相結(jié)合，通俗易懂、具有良好的可讀性；教材內(nèi)容力求翔實(shí)，貼近實(shí)用，所涉及的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)盡可能反映當(dāng)前或近期的標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)，摒棄陳舊和已廢棄的內(nèi)容，具有良好的可參考性；有關(guān)光纖技術(shù)應(yīng)用部分的內(nèi)容，應(yīng)較全面地反映光纖技術(shù)在傳光、傳像、傳感與通信等主要領(lǐng)域的基本內(nèi)容，但與光纖通信、光纖傳感器等領(lǐng)域的專題教材或著作應(yīng)有重要區(qū)別；另外，有關(guān)光纖應(yīng)用技術(shù)的內(nèi)容，除了全面反映光纖技術(shù)在有關(guān)民用領(lǐng)域應(yīng)用的內(nèi)容外，還特別重視反映光纖高新技術(shù)在軍工各領(lǐng)域的應(yīng)用，如無源光纖傳像在偵察與觀瞄裝備中的應(yīng)用，光纖制導(dǎo)、光纖陀螺、光纖通信的軍事應(yīng)用等。
　　最后應(yīng)該說明的是，本教材的編寫是在多方面地學(xué)習(xí)國內(nèi)前輩與專家們已有的有關(guān)光纖光學(xué)與光纖應(yīng)用技術(shù)的專著與教材以及部分國外相關(guān)專著的基礎(chǔ)上進(jìn)行的（詳見參考書目），教材的編寫過程也是作者廣采眾長、向各位前輩與同行最好的學(xué)習(xí)過程，從中所獲得的教益匪淺。作者由衷地希望能為讀者奉獻(xiàn)一本具有參考價(jià)值的好書。
　　本教材由遲澤英主編，內(nèi)容共分兩篇10章。其中，第一篇的1~6章與第二篇的7、8章由遲澤英執(zhí)筆；第二篇的9、10章由陳文建執(zhí)筆。
　　在教材編寫的過程中曾得到武漢郵電科學(xué)院毛謙教授，東南大學(xué)孫小菡教授、 張明德教授，南京郵電大學(xué)張爽斌教授、楊祥林教授，北京理工大學(xué)連銅淑教授、孫雨南教授以及南京玻纖院張振遠(yuǎn)研究員等許多專家教授的寶貴指導(dǎo)與熱情鼓勵(lì)，也曾得到許多同行以及李武森、齊鑫等許多博士生、碩士生的積極關(guān)心與大力支持；連銅淑教授和孫小菡教授在百忙之中對(duì)本書進(jìn)行了詳細(xì)的審閱和指導(dǎo)。在此表示衷心感謝。由于作者的水平所限，本教材無論是在理解領(lǐng)悟、體系內(nèi)容還是表述方法等方面，都會(huì)存在許多缺點(diǎn)、不足甚至錯(cuò)誤，懇請(qǐng)有關(guān)專家、同行及讀者給予批評(píng)指正，不吝賜教。
　　作者
　　2009.1