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IT CookBook, 광통신 공학 : MATLAB과 함께하는 광통신 시스템

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IT CookBook, 광통신 공학 : MATLAB과 함께하는 광통신 시스템
좋아요: 29
  • 저자 : 이종형
  • 출간일 : 2015-02-24
  • 페이지 : 480쪽
  • ISBN : 9791156641759
  • 물류코드 :4175
본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 해답은 제공하지 않습니다.

합계 : 28,000

  • 21세기 광통신 전문 엔지니어를 꿈꾼다면

    광통신 전문 엔지니어는 21세기 유망 직종으로 부가가치가 매우 높다. 이 책은 광통신 전문 엔지니어를 꿈꾸는 전자, 정보통신 공학 전공자를 대상으로 한다. 총 4부로 구성되어 있으며, '광통신이란 무엇인가?'부터 기본적인 '광통신 시스템을 시뮬레이션'할 수 있는 실습까지 모두 다루고 있다. 특히 실습하기 어려운 광통신의 특성을 보완하여 저자가 직접 만든 광통신 툴박스(Optical Communication Toolbox)를 제공함으로써 광통신 시스템을 설계할 수 있게 하였다.

  • [저자] 이종형

    연세대학교 전자공학과에서 학사와 석사 과정을 마쳤다. 1994년 8월 Virginia Tech에서 박사 과정을 시작하기 전까지 대우통신 반도체 사업부에서 약 5년간 아날로그 집적회로를 설계하였다. 2000년부터 2002년 2월까지 실리콘밸리에 있는 Sprint ATL과 Opthos에서 각각 Principal R&D Engineer와 System Engineer로 근무하였다. 그 이후부터 지금까지 동의대학교 전자공학과 교수로 재직 중이며, 2008년 쌍둥이 남매의 아버지가 되었다.

  • 저자 소개 o 02
    저자 머리말 o 04
    강의 계획 o 06
    강의 보조 자료 및 참고 자료 o 07
     
    PART 1 서론
    Chapter 01 광통신 시스템 개론
    1.1|광통신이란:: o 017
    1.1.1 통신과 정보 · 017 
    1.1.2 통신 링크 · 017
    1.1.3 광섬유 광통신 · 018
    1.2|광통신의 필요성 o 020
    1.2.1 통신량의 급격한 증가 · 020 
    1.2.2 아날로그에서 디지털로 · 021
    1.2.3 정보 전송 용량 · 023
    1.3|광통신의 스펙트럼 대역 o 024
    1.3.1 반송파 주파수와 변조 · 024 
    1.3.2 광통신의 스펙트럼 · 025
    1.3.3 파장과 주파수의 관계 · 027 
    1.3.4 대역폭 · 027
    1.4|광통신의 주요 구성요소 o 029
    1.5|광통신의 진화 o 032
    1.5.1 광통신 이전 : 암흑시대 · 033 
    1.5.2 제1세대 광통신 · 034
    1.5.3 제2세대 광통신 · 034 
    1.5.4 제3세대 광통신 · 035
    1.5.5 제4세대 광통신 · 035 
    1.5.6 제4세대 광통신 이후 · 037
    1.6|광통신 네트워크와 응용 o 038
    1.6.1 광통신 네트워크 · 039
    1.7|dB과 dBm o 042
    1.7.1 dB의 정의와 활용 · 042 
    1.7.2 dBm의 정의와 활용 · 044
    1.8|컴퓨터 시뮬레이션과 MATLAB o 048
    1.8.1 MATLAB을 이용한 가우시안 펄스의 표현 · 048
    1.8.2 적분 · 051 
    1.8.3 표본화와 푸리에 변환 · 053
    :: 연습문제 o 057
    :: MATLAB을 이용한 연습문제 o 058
     
    Chapter 02 빛의 성질과 전송 원리
    2.1|빛의 성질 o 065
    2.1.1 전자기파로서의 빛 - 파동 · 065 
    2.1.2 입자로서의 빛 - 광자 · 069
    2.1.3 광선으로서의 빛 - 빔 · 072 
    2.1.4 반사율과 투과율 · 075
    2.2|광섬유의 구조 및 전송 원리 o 080
    2.2.1 임계 전파각 · 081 
    2.2.2 수광각 · 082
    2.2.3 개구수 · 083
    :: 연습문제 o 085
     
     
    PART 2 광통신의 3가지 구성 요소
    Chapter 03 광섬유
    3.1|다중모드 광섬유 o 091
    3.1.1 다중모드 광섬유란:: · 091 
    3.1.2 모드 분산 · 093
    3.1.3 모드 분산 문제를 해결하기 위한 방안 · 098
    3.1.4 광섬유의 유형 · 101
    3.2|모드 해석 및 단일모드 광섬유 o 103
    3.2.1 맥스웰 방정식과 헬름홀츠 방정식 ★ · 103
    3.2.2 모드 해석 ★ · 106
    3.2.3 단일모드 조건과 약도파 근사 · 113
    3.2.4 단일모드 광섬유의 복굴절 · 119 
    3.2.5 단일모드 광섬유의 유효 코어 면적 · 120
    3.3|단일모드 광섬유의 전송 특성 o 122
    3.3.1 손실 · 122 
    3.3.2 군속도 분산 · 128
    3.3.3 편광모드 분산 · 143 
    3.3.4 광섬유의 비선형 특성 ★ · 144
    3.4|광섬유의 제조와 광케이블 o 151
    3.4.1 광섬유의 제조 · 151 
    3.4.2 광케이블 · 152
    :: 연습문제 o 156
    :: MATLAB을 이용한 연습문제 o 158
     
    Chapter 04 발광소자와 광송신기
    4.1|광통신용 발광소자의 일반적 특성 o 163
    4.2|반도체의 특성과 p-n 접합 다이오드 o 167
    4.3|발광다이오드 o 178
    4.3.1 반도체의 에너지 밴드와 방출된 빛의 스펙트럼 · 178
    4.3.2 LED의 동작 원리 · 181 
    4.3.3 LED의 구조와 방사 형태 · 184
    4.3.4 LED의 특성 · 191
    4.4|레이저다이오드 o 193
    4.4.1 레이저 동작의 기본 개념 · 194 
    4.4.2 광공진기와 문턱 조건 · 197
    4.4.3 레이저다이오드의 변천과 종류 · 205
    4.4.4 레이저다이오드의 특성 · 216
    4.5|외부 변조기와 광송신기 o 228
    4.5.1 외부 변조기 · 228 
    4.5.2 광송신기 · 231
    :: 연습문제 o 239
     
    Chapter 05 광다이오드와 광수신기
     
    5.1|광검출기와 광수신기의 역할 o 243
    5.2|광다이오드의 동작 원리와 특성 o 245
    5.2.1 역전압이 인가된 p-n 접합 다이오드의 동작· 245
    5.2.2 광다이오드의 입출력 특성과 반응도· 248
    5.2.3 양자효율과 반응도의 파장 의존성· 249
    5.2.4 역방향 전압의 장점· 252 5.2.5 상승시간과 대역폭· 255
    5.3|PIN 광다이오드 o 260
    5.4|애벌런치 광다이오드 o 264
    5.5|광수신기 o 267
    5.5.1 설계 시 고려사항 · 267 
    5.5.2 디지털 광수신기의 구조와 기능 · 268
    5.5.3 3R 수신기 · 272
    5.6|광수신기의 잡음 특성 o 275
    5.6.1 광다이오드의 잡음원 · 276 
    5.6.2 광수신기의 신호 대 잡음비 · 282
    5.7|성능 평가 방법과 수신 감도 o 288
    5.7.1 성능 평가 방법 · 288 
    5.7.2 수신 감도 · 297
    5.8|수신기의 성능 비교와 전력 페널티 o 300
    5.8.1 수신기의 성능 비교 · 300 
    5.8.2 전력 페널티 · 303
    5.8.3 성능 개선 방법 · 305
    :: 연습문제 o 307
     
     
    PART 3 광통신 링크와 WDM 시스템
    Chapter 06 광섬유의 연결과 광통신 링크 설계
    6.1|광섬유의 연결 o 313
    6.1.1 연결 손실 · 313 
    6.1.2 접속 · 315
    6.1.3 광커넥터 · 316
    6.2|광통신 링크 설계 o 320
    6.2.1 광통신 링크 · 320 
    6.2.2 설계 지침(Design guideline) · 321
    6.2.3 광통신 링크 설계 · 325
    :: 연습문제 o 329
     
    Chapter 07 WDM 시스템 광소자
    7.1|파장분할다중화(WDM) 시스템 o 333
    7.1.1 WDM 시스템 개요 · 333 
    7.1.2 WDM 시스템의 종류 · 337
    7.1.3 WDM 시스템의 전송 용량 · 339
    7.2|WDM 시스템에서 사용하는 주요 수동소자 o 342
    7.2.1 광결합기 · 343
    7.2.2 광감쇠기, 광 단방향기 및 광순환기 · 346
    7.3|광필터 o 347
    7.3.1 다층 박막을 이용한 필터 · 349 
    7.3.2 광섬유 격자 소자 · 350
    7.3.3 마하젠더 간섭계 광필터 · 353
    7.4|파장 다중화기/역다중화기 o 355
    7.4.1 박막필터를 이용한 Mux/DeMux · 358
    7.4.2 광섬유 브래그 격자를 이용한 Mux/DeMux · 359
    7.4.3 배열형 도파로 격자 · 360
    7.5|광증폭기 o 362
    7.5.1 어븀첨가 광섬유 증폭기(EDFA) · 363
    7.5.2 EDFA의 비이상적인 특성 · 365
    7.6|WDM 시스템에서의 분산 관리 o 370
    7.6.1 DCF를 이용한 분산 보상 · 370
    7.6.2 DCF를 이용한 분산 보상의 문제점 · 372
    7.7|WDM 시스템의 시뮬레이션 필요성 o 375
    :: 연습문제 o 377
     
    PART 4 광통신 시스템의 MATLAB 모델링과 시뮬레이션
    Chapter 08 신호 전송과 광소자의 모델링
    8.1|단일모드 광섬유 안에서의 신호 전송 o 383
    8.1.1 비선형 슈뢰딩거 방정식 · 383 
    8.1.2 분할구간 푸리에 방법 ★ · 385
    8.1.3 컴퓨터 시뮬레이션의 예 · 388
    8.2|단일 채널 광통신 링크의 모델링 o 394
    8.2.1 광송신기의 모델링 · 394 
    8.2.2 광수신기의 모델링 · 398
    8.3|간단한 WDM 시스템의 모델링 o 404
    8.3.1 WDM Mux/DeMux의 모델링 · 404
    8.3.2 EDFA의 모델링 · 407
    8.4|성능 평가 o 413
    8.4.1 광신호 대 잡음비 · 413 
    8.4.2 아이 다이어그램 · 415
    8.4.3 비트오율 · 417
    :: MATLAB을 이용한 연습문제 o 422
     
    Chapter 09 MATLAB을 이용한 광통신 시스템의 시뮬레이션과 설계
    9.1|시뮬레이션을 하기 전에 o 429
    9.2|실습과제 : 손실제한시스템 o 430
    9.2.1 실습 목적 · 430 
    9.2.2 기본 구성도 · 430
    9.2.3 주요 함수 · 431 
    9.2.4 시뮬레이션 및 설계 · 431
    9.3|실습과제 : 분산제한시스템 o 433
    9.3.1 실습 목적 · 433 
    9.3.2 기본 구성도 · 433
    9.3.3 주요 함수 · 434 
    9.3.4 시뮬레이션 및 설계 · 434
    9.4|실습과제 : 장거리 40Gb/s 시스템 o 436
    9.4.1 실습 목적 · 436 
    9.4.2 기본 구성도 · 436
    9.4.3 주요 함수 · 437 
    9.4.4 시뮬레이션 및 설계 · 437
    9.5|실습과제 : N×10Gb/s WDM 시스템 o 441
    9.5.1 실습 목적 · 441 
    9.5.2 기본 구성도 · 441
    9.5.3 주요 함수 · 442 
    9.5.4 시뮬레이션 및 설계 · 442
     
    부록
    Appendix A | 주요 물리 상수, 접두어와 그리스 문자 o 447
    Appendix B | 매트랩 사용법과 주요 명령어 o 451
    Appendix C | ITU-T 주파수와 파장 그리드 o 465
    Appendix D | erf(x), erfc(x) o 469
     
    참고 문헌 o 473
    찾아보기 o 478

     

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