光纤通信课程介绍与教学大纲

1、光纤通信课程简介课程编号1240532104课程名称光纤通信课程性质选修学 时32学 分2学时分配授课：32 实验：0 上机：0 实践：0 实践（周）：0考核方式闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院信息工程学院更新时间适用专业信息工程学院通信工程专业先修课程电磁场与电磁波，通信原理课程内容：光纤通信是通信工程专业的专业选修课。课程的内容包括光纤通信的概念，光纤及其特性分析，光源及光发射机，光电检测器及光接收机，光纤通信器件，同步数字体系，光纤通信系统的设计，光波分复用系统，混合光纤同轴网技术等等。课程的目的是让学生系统地理解和掌握光纤通信的基本概念、基本理论和基本技术，了

2、解光纤通信的系统组成、发展历史、以及数字同步传输体制，重点掌握光纤的导光原理、光源和光电检测器的基本特性、光发送机和光接收机的组成和性能、系统的总体设计和中继距离的计算方法等，培养具有光纤通信知识的通信人才，为学生毕业后从事光纤通信和电信工作奠定良好基础。Brief Introduction Code1240532104TitleFiber CommunicationCourse natureLimited optionalSemester Hours32Credits2Semester Hour StructureLecture：32 Experiment：0 Computer Lab：0

3、Practice：0 Practice (Week)：0AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of Information EngineeringDateforCommunication Engineering ProfessionalPrerequisiteElectromagnetic Field and Electromagnetic Wave，Communication Princip

4、le，etcCourse Description: This course is a specialty optional course for the undergraduate major in communication engineering.The content of this course include：the concept of fiber communication，fiber and its characteristic analysis，optical source and optical sender，photoelectric detector and optic

5、al receiver，fiber communication device，synchronous digital hierarchy，the design of fiber communication system，fiber wave division multiplexing system，hybrid fiber coaxial web and so on.The mission of this course is：1st，to know and master the basic concept，basic theory and basic technology of fiber c

6、ommunication;2nd，to know the system constitution，development history of fiber communication，and know digital synchronous transmission hierarchy;3rd，to master the light transmission principle of filter，the basic characteristic of optical source and photoelectric detector，the constitution and performa

7、nce of optical sender and receiver，the system overall design，the calculation for relay distance and so on.This course can bring up students major in communication with optical communication knowledge，which set the stage for working of filter communication and telecommunication.光纤通信课程教学大纲课程编号12405321

8、04课程名称光纤通信课程性质选修学 时32学 分2学时分配授课：32 实验：0 上机：0 实践：0 实践（周）：0考核方式闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70%开课学院信息工程学院更新时间适用专业信息工程学院通信工程专业先修课程电磁场与电磁波，通信原理一、教学内容第一章 绪论（2学时）1.1 光的性质；1.2 光通信及光纤通信；1.3 光纤通信系统的组成；1.4 光纤通信系统的发展。教学重点：光和无线电波，光通信和光纤通信，光通信和电通信，光纤通信和有线通信的关系。第二章 光纤及其特性分析（4学时）2.1 光纤的概念；2.2 光纤的导光原理；2.3 光纤的特性参数；2.4 应用单模光纤

9、；2.5 光缆。教学难点：渐变型光纤、阶跃型光纤和单模光纤的导光原理；损耗及色散的含义，产生原因，危害，减小的措施，以及计算公式等。教学重点：渐变型光纤、阶跃型光纤和单模光纤的导光原理和光纤的有关参数，如数值孔径、截止波长、归一化频率、模场直径、损耗、色散和带宽等。第三章 光源及光发射机（4学时）3.1 光源的概述；3.2 发光机理；3.3 半导体激光器；3.4 半导体发光二极管；3.5 光源的调制；3.6 光发射机。教学难点：能级、费米能级的有关概念和含义；物质发光机理；粒子数反转分布的原理和意义。教学重点：物质的组成结构，费米能级的概念，物质与光之间的三种基本过程；半导体激光器和半导体发光

10、二极管的组成结构，工作原理，以及特性参数；电源调制的基本原理，以及光发射机的组成原理和各部分的电路形式。第四章 光电检测器及光接收机（4学时）4.1 光电检测器的概述；4.2 光电检测器的工作原理；4.3 光电检测器的特性；4.4 光接收机的组成及原理；4.5 光接收机的性能指标。教学难点：光电效应与受激辐射的关系；APD雪崩光电检测器的雪崩倍增过程。教学重点：PN结的光电效应，以及产生光电效应的条件；PIN和APD雪崩光电检测器的工作原理；光电检测器的特性参数，如光电转换效率、响应时间、响应波长、暗电流、雪崩倍增因子、倍增噪声等；光接收机的组成原理及各部分电路形式。第五章 光纤通信器件（4学

11、时）5.1 掺铒光纤放大器；5.2 光波长转换器；5.3 光波长复用器和解复用器；5.4 光纤连接器；5.5 光分路耦合器；5.6 光衰减器；5.7 光隔离器。教学难点：掺铒光纤放大器的特性参数教学重点：掺铒光纤放大器的组成结构，放大机理，特性参数等；光无源器件（如光波长转换器、光波分复用器和解复用器、光纤连接器、光分路耦合器、光衰减器、光隔离器）的作用和特性。第六章 同步数字体系（4学时）6.1 同步数字体系的概念；6.2同步数字体系的速率与帧结构；6.3 同步数字体系的复用映射；6.4 SDH的关键设备；6.5 SDH传送网的网络结构。教学难点：同步数字体系的信息传送方式（即帧结构）和复用

12、映射过程。教学重点：同步数字体系的帧结构；信息结构及其之间的相互关系；自愈网及其工作原理。第七章 光纤通信系统的设计（4学时）7.1数字光纤通信系统的组成原理；7.2数字光纤通信系统的性能指标；7.3 系统的总体设计；7.4 光中继段的工程计算；7.5 光纤通信工程设计举例京、汉、广架空光缆工程。教学难点：码形变换的方法及选取；误码特性的具体表征参数，如误码率、误码秒、劣化分、严重误码秒等的含义及设计要求；三种受限距离的含义及计算。教学重点：码型变换，重点是mBnB码和插入码；误码特性和抖动特性；工程设计的方法步骤及总体要求；损耗受限距离，色散受限距离，动态范围受限距离的计算。第八章 光波分复

13、用系统（2学时）8.1 光波分复用系统的概念；8.2 光波分复用系统的工作原理；8.3 光波分复用系统的技术特征；8.4 光波分复用系统的应用。教学难点：光波分复用系统的技术特征。教学重点：光波分复用技术的原理及分类；光波分复用系统的技术特征，如频率划分、频率分配、目标传输距离、衰减、色散、输出功率、监控信道等等。第九章 混合光纤同轴网技术（4学时）9.1混合光纤同轴网的概念；9.2混合光纤同轴网的技术特征；9.3混合光纤同轴网的网络结构；9.4混合光纤同轴网的系统设计。教学难点：混合光纤同轴网的技术特征和系统设计。教学重点：混合光纤同轴网的技术特征，如频谱安排、技术指标、指标分配、传输模式等

14、；混合光纤同轴网的拓扑结构，如星形网、树形网、星树形网、双星形网、环形网；混合光纤同轴网的系统设计，包括设计原则、设计步骤、设计方法、设计举例等。二、教学要求第一章 绪论教学要求：了解光的性质，光通信和光纤通信的区别联系；掌握光纤通信系统的组成原理及特点；熟悉光纤通信系统的发展历程及发展趋势。第二章 光纤及其特性分析教学要求：了解光纤的结构特点；掌握不同类型光纤的导光原理和光纤的特性参数，尤其是损耗和色散两个参数。第三章 光源及光发射机教学要求：了解和掌握自发辐射、受激辐射和受激吸收三种基本过程的原理与特点；掌握半导体激光器和半导体发光二极管的组成原理，各自的特点及适用范围；熟悉光纤通信系统的

15、调制方法和光发射机的组成原理。第四章 光电检测器及光接收机教学要求：了解光电效应的含义及产生光电效应的条件；了解和掌握PIN光电检测器和APD雪崩光电检测器的工作原理，以及特性参数；了解光接收机的组成原理。第五章 光纤通信器件教学要求：了解和掌握掺铒光纤放大器工作原理，组成结构，特性参数等；熟悉光无源器件的作用，结构和参数等。第六章 同步数字体系教学要求：了解同步数字体系与准同步数字体系的区别联系；了解和掌握同步数字体系的帧结构，信息结构及复用映射过程。第七章 光纤通信系统的设计教学要求：了解数字光纤通信系统的组成原理及各部分的作用；了解和掌握码型变换的原则及方法，以及数字光纤通信系统的评价指标；掌握光中继段的设计计算方法。第八章 光波分复用系统教学要求：了解光波分复用技术的概念，特点及应用；了解和掌握光波分复用技术的技术特征。第九章 混合光纤同轴网技术教学要求：了解混合光纤同轴网的概念、特点、技术特征；了解和掌握混合光纤同轴网的设计原则、设计方法及设计步骤。三、章节学时分配章次总课时课堂讲授实验上机实践备 注122000244000344000444000544000644000744