《光纤通信》教学大纲.docx

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1、光纤通信教学大纲通信工程专业本科任选课学时：64学分：4课程代码：0103226 一、课程的性质、地位和作用1、课程性质本课程是通信工程专业本科的一门专业选修课，通过本课程的学习，使学生系统地把握光技术与光纤通信的根本原理和根本学问；了解光纤通信的根本技术和最进展，为毕业后从事本专业和相关专业的工作打下良好的根底。2、课程的地位通过本课程的学习，让学生把握光纤的传输理论；光缆构造及特点；无源光器件的原理及性能；光源和光检测器的工作原理及特性；光纤放大器的工作原理及构造；光纤通信系统 的组成与性能指标。并将介绍代表当今高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技术，以及代表将来光纤通信技术进展

2、方向的全光光纤通信技术。使学生对光纤通信这一在当今信息领域内高速进展并起着关键作用的技术有一较好的了解。为进一步深造或走向社会打下一个良好的根底。3、课程的作用通过本课程的学习，对光纤通信及光纤通信系统建立起比较完整的概念，并把握光纤通信的根本原理和根本技术，为进一步学习相关专业课程及从事通信技术类工作奠定肯定的根底。本课程要求把握光纤通信系统构成及特点，光纤通信的窗口波长，光纤分类及指标，光 放射机的组成及对光源的要求，对光电检测器的要求；把握光纤通信关键器件的原理及技术 要求；生疏光传输，中继放大技术；了解光纤通信中的技术：光波分复用、光时分复用、光放大器及全光系统；初步把握光通信网络的构

3、成及组网技术。本课程对培育学生综合应用以前所把握的通信原理、数字通信等课程的根本学问等有良好的促进作用。二、教学根本内容一导论1.1 光纤通信的产生和进展1.2 光纤通信系统1.3 光纤通信的应用和进展二光纤与光缆2.1 光纤光缆的构造和类型2.2 光纤传输原理2.2.1 射线光学理论分析法2.2.2 波动光学理论分析法2.2.3 单模传输条件2.3 光纤传输特性2.3.1 损耗特性2.3.2 色散特性2.3.3 非线性效应2.3.4 随机双折射与偏振模色散2.4 常用光纤类型三光源和光发送机3.1 光源3.1.1 激光产生原理3.1.2 半导体激光器的构造及特性3.1.3 发光二极管构造及特

4、性3.2 光源调制3.3 光发送机3.3.1 光发送机的构造3.3.2 光发送机的性能参数四光检测器和光接收机4.1 光检测器4.1.1 光检测原理4.1.2 PIN 光敏二极管4.1.3 雪崩光敏二极管4.1.4 PIN 与 APD 比照4.2 光接收机4.2.1 光接收机的构造4.2.2 光接收机的性能指标4.3 灵敏度及噪声分析4.3.1 抱负接收灵巧敏度4.3.2 光接收机噪声分析4.3.3 光接收机误码率4.4 光中继机五光无源器件5.1 光纤连接器5.2 光纤耦合器5.3 光衰减器5.4 光隔离器与光环行器5.5 光调制器5.6 光开关六光通信中的光放大器6.1 光放大器根底6.2

5、 掺铒光纤放大器6.3 光纤拉曼放大器6.4 型光纤放大器七数字传输体制7.1 概述7.2 准同步数字体系7.3 同步数字体系7.4 光传送网八光波分复用系统8.1 波分复用原理8.2 WDM 系统构造及分类8.3 WDM 系统关键技术8.4 WDM 设备与组网8.5 光时分复用九光纤通信系统性能9.1 数字传输模型9.2 光接口性能9.3 光纤数字通信系统性能9.4 光纤通信系统可用性9.5 光纤通信系统设计十 光纤通信网10.1 光接入网10.2 计算机高速互联光网络技术10.3 智能光网络10.4 全光网十一 光纤通信技术11.1 相干光通信11.2 光孤子通信技术11.3 空间光通信1

6、1.4 量子光通信三、教学根本内容的根本要求1. 了解光通信的进展历史与进展前景、光通信的特点。2. 把握用射线方法分析光纤导光原理、数值孔径和时延差；把握模式的有关概念；把握光纤的损耗、色散和非线性以及影响。3. 了解光纤的构造与分类；了解常用光纤的主要特性参数；了解光纤的模式理论。4. 把握各类光源的工作原理及主要特性。5. 了解光调制方法和光放射机组成。6. 把握光检测器的主要特性。7. 了解 PIN 和 APD 光检测器的原理，了解光接收系统组成和信噪比、灵敏度等性能。8. 把握掺铒光纤放大器(EDFA)、朗9. 拉曼光纤放大器(OFR)和半导体光放大器(SOA)的工作原理、根本特性和

7、关键技术参数。10. 把握各种光放大器的特点与性能比较。11. 了解光放大器在光纤通信系统与网络中的应用技术。12. 把握波分复用光纤通信系统。12. 了解光纤通信系统构造，全光光纤通信系统。四、学时安排建议章 节内容学 时第一章其次章绪论* 光纤通信进展概况与前景* 光纤通信系统的组成* 光纤通信的特点光纤与光缆* 光纤的构造、分类及制作方法* 光纤传输原理及根本特性261. 理论讲授第三章第四章第五章第六章第七章第八章综合测试2. 试验16 学时* 光纤的传光原理、光纤的光学特性、光纤的损耗特性、光纤的色散特性* 光纤的特征方程与单模条件、损耗、色散的测量；几种常见的单模光纤型号，应用光源

8、与光放射机* 光纤通信对光源的一般要求* 半导体激光器8* 半导体发光二极管* 光放射机的组成、应用；信号的调制光电检测器和光接收机* 光电检测器的原理概述* PIN,APD；光电检测器的主要技术指标6* 光接收机的组成及应用* 模拟光纤传输系统中的信噪比、数字光纤传输系统中的误码率、灵敏度、动态范围的计算* 了解光纤连接器、光衰减器、光隔离器、光分路器、波分复用器等几种常用的无源光器件的构造、原理及应用4* 把握无源器件的性能指标光纤放大器* 了解光放大器的原理、分类* 光纤放大器的性能参数6* 把握掺铒光纤放大器EDFA的工作原理及在光纤通信中的应用数字光纤通信系统* 数字光纤通信系统的组

9、成* 数字通信系统中的码型* 同步SDH数字通信系统原理、把握SDH 帧构造，复用8和映射；SDH 的开销和指针；SDH 设备与同步* SDH 自愈环网的设计* 数字光纤通信系统的性能* 光纤通信系统的优化设计波分复用技术* 波分复用系统的原理、组成8* 把握路由与波长安排；光网络的生存性；* 波分复用系统在通信网中的应用光纤测试技术* 光纤几何参数的测试* 光纤光学参数的测量* 光纤损耗特性的测量* 光纤色散或带宽的测量* 单模光纤归一化频率的测量* 光放射机主要技术指标的测量* 光接收机主要技术指标的测量一光纤通信系统组成及试验台的把握2二光接收机的组成2三模拟信号、数字信号的光电转换2四

10、 语音光传输2五波分复用技术2六Optisystem 仿真软件使用2七搭建光通信传输系统，仿真分析2八综合实训：光传输网的设计分析2章 节内容学时四、教学大纲的使用说明考核方式：该课程为考试课，成绩评定承受百分制。主要参考书【1】沈建华著.光纤通信系统.北京：机械工业出版社，2022【2】原荣著.光纤通信系统.北京：机械工业出版社，2022【3】刘增基著.光纤通信系统.西安：西安电子科技大学出版社，2022【4】李玲，黄永清编著.光纤通信根底.北京：国防工业出版社，1999【5】邓大鹏等编著.光纤通信原理.北京:人民邮电出版社，2022【6】顾婉仪著.光纤通信系统.北京：北京邮电大学出版社，1999起草人：专业负责人：教学院长：