译者序
自从1966年英籍华人高锟提出光纤通信的概念以来， 在此后的半个世纪里， 光纤通信获得了突飞猛进的发展。光纤通信以其独特的优越性， 已经成为现代通信发展的主流方向， 是当今信息社会的基石。随着包括移动互联网、 大数据、 物联网等新一代业务和应用的不断推进， 对光纤通信技术的要求也不断提高， 光纤通信也势必将迎来又一个发展高峰。因此， 无论是对于高等院校通信工程、 电子信息工程、 光电信息工程、 电子科学与技术及相关专业的高年级本科生和研究生而言， 还是对于从事信息技术的科研人员而言， 了解光纤通信的基础知识是至关重要的。 美国罗切斯特大学Govind P.Agrawal教授的著作FiberOptic Communication Systems是一本系统介绍光纤通信的基本理论、 技术和发展前沿的巨著， 在国内外享有盛誉， 包括哈佛大学、 斯坦福大学、 加州理工学院、 罗切斯特大学、 南安普敦大学在内的世界上许多著名大学都采用该书作为光纤通信课程的教材。同时， 该书在光纤通信文献中的引用率也相当高， 这从一个侧面说明了该书的权威性和经典性。Govind P.Agrawal教授作为世界光纤通信领域的著名学者， 从1989年就开始在罗切斯特大学光学研究所讲授光纤通信课程， 并长期从事该领域和相关领域的研究工作， 本书正是作者多年教学和科研工作的结晶。该书于1992年问世， 再版于1997年， 2002年推出了第三版， 2010年推出了目前的第四版， 被行业人士誉为大师之作。与上一版相比， 第四版新增了两章内容， 全书主要内容包括：  光纤通信概述； 光纤通信系统的主要组成部分——光纤、 光发射机和光接收机； 单信道和多信道光纤通信系统的设计； 光纤的损耗管理、 色散管理和非线性管理技术； 先进光波系统； 全光信号处理。纵览全书， 其内容系统全面， 理论体系严谨， 讲解深入浅出， 理论与实践结合紧密， 同时非常注重近年来光纤通信中出现的新技术， 是一本不可多得的优秀教材， 也是一本很有价值的参考书。我们认为很有必要将这本光纤通信领域的经典名著介绍给中文读者。本书的翻译工作由天津大学的贾东方和北京邮电大学的忻向军共同完成。在本书的翻译过程中， 对原书中明显的错误进行了一些更正。感谢Govind P. Agrawal教授对中文译书出版方面给予的合作。感谢电子工业出版社对翻译工作的大力支持， 特别要衷心感谢本书的策划编辑马岚女士和责任编辑李秦华先生， 正是他们的严谨细致和辛勤付出， 本书才得以顺利出版。由于译者学识所限， 疏漏乃至错误在所难免， 恳请广大读者及专家不吝赐教， 提出修改意见， 我们将不胜感激。
Forward
It is with pleasure that I write this forward for the Chinese translation of the fourth edition of my book FiberOptic Communication Systems published in 2010 by Wiley. This book has expanded considerably from its third edition because of the recent adoption of phasemodulation techniques together with the use of digital processing at optical receivers. In addition to additions and updates in all chapters, the fourth edition contains two new chapters entitled Advanced Lightwave Systems and Optical Signal Processing.The Optiwave Corporation provides a stateoftheart software package suitable for designing modern lightwave systems. It is my hope that the software package will help to train the students and will prepare them better for an industrial job.The Optical Communication Group of Tianjin University is to be commended for undertaking this project and finishing it in a timely fashion. The same group translated my two books on Nonlinear Fiber Optics and published a combined Chinese edition of them in 2010. I am very pleased with the quality of that translation and am confident that the translation of my book on FiberOptic Communication Systems will preserve the quality and will be liked by everyone.I visited several universities in Beijing and Chengdu during my China trip in 2007. I learned during that trip that previous Chinese editions of my books have been well received by both the Chinese scientists and students. Both my wife and I enjoyed our 2007 visit so much that we are looking forward to visiting China in the near future.I am pleased that my work is available to a wide audience in China, and I thank the translators and the Chinese publisher, Publishing House of Electronics Industry (PHEI), for making this possible. Thanks are also due to the U.S. Publisher, John Wiley ＆ Sons, for granting the permission for this translation.
                                                                                                             Govind P. Agrawal
                                                                                                            Rochester, New York, USA
                                                                                                                                          March 2014
前言
自从本书于1992年首次出版以来， 尽管初版和第四版之间只有相对短的18年时间， 但光纤通信系统的研究已经取得突飞猛进的发展。1992年， 商用光纤链路的最大容量只有2.5 Gbps； 仅仅四年后， 随着波分复用（WDM）技术的出现， 总容量为40 Gbps的系统已经能商用。2001年， 商用WDM系统的容量超过了1.6 Tbps。与此同时， 全世界部署的跨洋光波系统的容量也呈爆炸式增长。2001年， 计划全球网络以2.5 Tbps的容量（64个WDM信道， 单信道10 Gbps， 4个光纤对）覆盖250000 km； 2004年， 实现了这个宏伟计划， 系统开始商业运营（目前， 这个系统是由一家印度电信公司VSNL运营的）。尽管在2001年以后的几年内， 随着所谓的“通信泡沫”的破裂， 光纤通信发展的脚步慢了下来， 但在光波系统的设计上仍取得了进展。特别是在2006年以后， 随着基于相位的调制格式、 100 Gbps以太网和正交频分复用技术的出现， 光纤通信又开始加速发展。自从本书的第三版于2002年出版以来， 已广泛受到从事光波技术的科学机构和教育机构的欢迎， 世界上很多大学将它作为教科书。因为在过去8年中， 光纤通信系统又得到了迅猛的发展， 出版商和我都认为， 如果想要本书能继续提供关于光纤通信系统一个全面的和最新的报告， 有必要推出第四版； 结果就在你的手中。本版本的主要目的仍和原先几个版本的一样， 具体地说， 它应能同时作为教科书和参考书。基于这个原因， 本书强调了对物理概念和物理规律的理解， 但对工程方面的讨论也贯穿始终。为使本书涵盖的内容更广， 需要新增大量的素材， 因此与初版相比， 本版本的开本已经有了显著增大。尽管所有章节都有所更新， 但主要变化是在第7章至第11章。我借助这个再版的机会重新编排了素材， 使本书更适合两个学期的光通信课程。特别是， 将波分复用（WDM）这一章内容前移， 现在作为第6章出现在本版本中。利用这种编排， 第1章至第6章作为本版本的基础， 而第7章至第11章涵盖了与先进光波系统设计有关的重要课题。更具体地说， 在第1章引入光纤通信的基本概念后， 第2章至第4章将分别重点介绍光纤通信的3个主要部分——光纤、 光发射机和光接收机。第5章和第6章将分别关注单信道和多信道系统的设计问题。第7章和第8章将分别重点介绍用于光纤损耗管理和光纤色散管理的先进技术。第9章将关注非线性效应的影响和用来管理它们的技术（如光孤子的使用和通过增强色散的伪线性传输）。第10章和第11章是本版本新增的两章， 其中第10章将主要关注利用新颖的基于相位调制格式的相干和自相干光波系统， 第11章将重点介绍全光信号处理， 特别强调波长转换和光再生。总之， 本书的内容反映了截止到2010年世界光波系统的现状。本书的主要目的是作为光通信领域研究生的教科书， 因此试图尽可能多地包括最新的素材， 以使学生能接触到这个令人激动的研究领域的最新进展。除此之外， 本书还能作为已经进入或正希望进入光纤通信领域的研究人员的参考书。与一般教科书相比， 本书在每章后面列出的参考文献详尽得多， 这些最新的研究论文对选择本书作为参考书的研究人员应该非常有用。同时， 如果学生在完成布置给他们的作业时需要阅读原始的研究论文， 他们也能从书后列出的丰富的文献中获益。本书每章后面都包含一组习题， 这对教师和学生都有帮助。尽管本书主要是针对研究生的， 但它也能作为相关专业高年级本科生的教科书使用。另外， 本书的部分内容还能用在其他的相关课程中， 例如， 第2章能用做光波导方面的课程， 第3章和第4章对光电子学方面的课程非常有用。美国和其他国家及地区的许多大学都开设了光通信课程， 它作为电子工程、 物理学或光学专业课程的一个组成部分。我从1989年就对罗切斯特大学光学研究所的研究生讲授光通信这门课程， 本书确实是在我多年的光通信讲义的基础上完成的。我知道本书被全世界的许多教师用做教科书——这让我深感欣慰； 我还清醒地意识到问题所在——修正版本篇幅变大带来的副作用， 教师怎么才能将全部这些素材适合光通信一个学期的课程？我也纠结于同样的问题。实际上， 在一个学期内是不可能覆盖整本书的， 最好的解决方案是提供两个学期的课程， 其中将第1章至第6章安排在第一个学期， 其他章节安排在第二个学期， 然而， 能为光通信提供两个学期课程的大学并不多。如果教师做一些适当的取舍， 本书是能为光通信提供一个学期的课程使用的。例如， 如果学生已经学过激光器的课程， 则第3章可以直接跳过； 如果为让学生一睹光纤通信系统的最新进展而只涵盖本书第7章至第11章的部分内容， 本书还是适合为高年级本科生或研究生提供的一个学期的课程的。为便于本书读者的学习， Optiwave公司提供了最新的软件包OptiSystem 8.0。这个软件包可以用来设计现代光波系统， 附录D给出了有关详细说明。我希望这个软件包能帮助培养学生， 并为他们今后从事相关的产业工作做好准备。有许多人对本书做出直接或间接的贡献， 在此不可能一一提到他们的名字。我要感谢我的研究生和选修我的光通信系统课程并通过他们的问题和评论改进我的课堂笔记的学生。我还要感谢众多的教师， 他们不仅选用本书作为他们的课程的教科书， 而且还指出了前几个版本中的拼写错误， 从而帮助我改进了书的质量。我还要感谢我在光学研究所的同事， 他们不但与我进行过多次讨论， 而且提供了一个亲切的和富有成效的氛围。我还要感谢Karen Rolfe的帮助， 她不但面带微笑地录入了本书的初稿， 而且进行了多次校对。我还要感谢众多的读者， 他们给我反馈来一些有用的信息。最后但同样重要的， 我要感谢我的妻子Anne， 女儿Sipra、 Caroline和Claire， 感谢她们对我工作的理解和支持。
Govind P. Agrawal
Rochester, NYApril 
2010