光纖通信技術(shù)課程教學(xué)大綱

1、光纖通信技術(shù)課程教學(xué)大綱適用專業(yè)： 適用對象： 學(xué) 時 數(shù)：通信工程本科48編寫日期： 執(zhí) 審筆： 劉世安核：、本課程的性質(zhì)、任務(wù)和基本要求光纖通信技術(shù) 課程是通信工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。光纖通信已成為現(xiàn)代通信的支柱， “信息高速公路 ”的骨干， 電信網(wǎng)的光纖化已是大勢所趨，光纖通信在當(dāng)今世界上得到了廣泛的應(yīng)用，光纖通信作為一種新技術(shù)、新發(fā)展，它將推動人類社會的文明進(jìn)步和發(fā)展。作為電子信息專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的學(xué)生， 光纖通信課程的學(xué)習(xí)將有重要作用。本課程的任務(wù)是使學(xué)生在光纖通信方面具有一定的基礎(chǔ)知識，掌握光纖通信系統(tǒng)的組成、特性、 應(yīng)用及發(fā)展方向， 使該專業(yè)畢業(yè)生在工作中具有利用光纖通信技術(shù)開發(fā)

2、產(chǎn)品和解決實(shí)際問題的基本能力。通過光纖通信技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，對學(xué)生提出如下要求：了解光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展，掌握光纖通信系統(tǒng)的基本組成； 理解光纖的傳輸原理和特性， 光纖特性的測量方法； 掌握光源、光檢測器和光無源器件的類型、原理和性質(zhì)，并能根據(jù)實(shí)際工程需要選擇合適的器件。了解光端機(jī) （光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)） 的組成和特性； 了解數(shù)字光纖通信系統(tǒng)和模擬光纖通信系統(tǒng)；掌握 SDH 技術(shù)；理解光纖通信的若干新技術(shù)，光纖通信網(wǎng)絡(luò)等知識，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)與使用光纖通信技術(shù)和設(shè)備打下基礎(chǔ)。本課程的基礎(chǔ)課程是 模擬電子技術(shù) 、數(shù)字電子技術(shù) 、信號與系統(tǒng) 、通信原理 、通信電路 。二、教學(xué)內(nèi)容與要求一）概論教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)

3、： （ 1）光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀（2）光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用（ 3）光纖通信系統(tǒng)的基本組成二）光纖和光纜1、光纖結(jié)構(gòu)和類型教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）光纖結(jié)構(gòu)（ 2）光纖類型2、光纖傳輸原理教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）幾何光學(xué)方法2）光纖傳輸?shù)牟▌永碚?、光纖傳輸特性教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）光纖色散 （ 2）光纖損耗 （ 3）光纖標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用4、光纜教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）光纜基本要求（2）光纜結(jié)構(gòu)和類型（ 3）光纜特性5、光纖特性測量方法教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）損耗測量（ 2）帶寬測量（ 3）色散測量（ 4）截止波長測量三）通信用光器件1、光源教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）半導(dǎo)體激光器工作原理和基本結(jié)構(gòu)2）半導(dǎo)

4、體激光器的主要特性3）發(fā)光二極管（4）半導(dǎo)體光源性能和應(yīng)用2、光檢測器教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）光電二極管工作原理 （2）PIN 光電二極管 （3）雪崩光電二極管 （ 4）光電二極管性能和應(yīng)用3、光無源器件教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）連接器和接頭（2）光耦合器（ 3）光隔離器與光環(huán)行器（ 4）光調(diào)制器、光開關(guān)四）光端機(jī)1、光發(fā)射機(jī)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）基本組成（ 2）調(diào)制特性（ 3）調(diào)制電路和控制電路2、光接收機(jī)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：基本組成（ 2）噪聲特性（ 3）誤碼率（ 4）靈敏度3、線路編碼教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：擾碼（ 2） mBnB 碼（ 3）插入碼五）光纖通信系統(tǒng)1、模擬光纖通信系統(tǒng) 調(diào)制方式教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （1）

5、模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制 （ 2）模擬間接光強(qiáng)調(diào)制（ 3）頻分復(fù)用光強(qiáng)調(diào)制 模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制光纖傳輸系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （1）特性參數(shù)2）光端機(jī) （ 3）系統(tǒng)性能 副載波復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）參數(shù)特性2）光端機(jī) （ 3）光鏈路性能2、數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 系統(tǒng)的性能指標(biāo)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）參考模型2）主要性能指標(biāo)3）可靠性 系統(tǒng)的設(shè)計教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）中繼距離受損耗的限制 （ 2）中繼距離受色散的限制 （ 3）中繼距離和傳輸速率（六）SDH技術(shù)1、SDH 概述教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）PDH 存在的問題（ 2）SDH 的概念和特點(diǎn)2、SDH 的幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)

6、： （ 1）SDH 的幀結(jié)構(gòu)（ 2） SDH 的復(fù)用結(jié)構(gòu)（ 3）映射、定位和復(fù)用的概念（ 4）SDH 的復(fù)用步驟3、 SDH 開銷和指針教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）段開銷（ 2）通道開銷（ 3）指針4、SDH 設(shè)備5、 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和SDH 自愈保護(hù)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）SDH 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（ 2） SDH 自愈保護(hù)6、光接口類型和參數(shù)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：光接口類型（ 2）光接口參數(shù)7、SDH 網(wǎng)同步教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）網(wǎng)同步的工作方式（ 2）我國數(shù)字同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（ 3） SDH 網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)8、SDH 管理網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）SDH 網(wǎng)管的基本概念（ 2）SDH 網(wǎng)管接口（ 3） SDH 網(wǎng)管功

7、能9、 SDH 網(wǎng)絡(luò)傳輸性能教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （1）誤碼性能（ 2）可用性參數(shù)（3）抖動和漂移性能七）光纖通信新技術(shù)1、EDFA教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）摻鉺光纖放大器工作原理（2）構(gòu)成和特性2、光波分復(fù)用原理教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）光波分復(fù)用原理（ 2）WDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（ 3）光濾波器與光波分復(fù)用器3、光交換技術(shù)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：空分光交換（ 2）時分光交換（ 3）波分光交換4、光孤子通信教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）光孤子的形成（2）光孤子通信系統(tǒng)的構(gòu)成和性能5、光通信技術(shù)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：1）相干檢測原理（2）調(diào)制和解調(diào)（ 3）誤碼率和接收靈敏度6、光時分復(fù)用技術(shù)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）光時分復(fù)用7、波長變換技術(shù)

8、教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）波長變換八）光纖通信網(wǎng)絡(luò)1、 SDH 傳送網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）功能結(jié)構(gòu)（ 2）SDH 網(wǎng)的物理拓?fù)洌?3）自愈網(wǎng)2、 DM 光網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）分層結(jié)構(gòu)（ 2）光分插復(fù)用器（ 3）光交叉連接器3、光接入網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： （ 1）光接入網(wǎng)概述（2）無源光網(wǎng)絡(luò)（ 3）有源光網(wǎng)絡(luò)建議對實(shí)驗(yàn)課采用三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本課程實(shí)驗(yàn)對學(xué)生實(shí)際操作能力和獨(dú)立解決問題的能力的要求較高， 單獨(dú)操作考試的考核方式。可在課程教學(xué)全部結(jié)束后組織進(jìn)行。各實(shí)驗(yàn)名稱如下：光纖通信原理實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)信號發(fā)生器實(shí)驗(yàn) 光發(fā)送系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 光接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)電話光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)四、教學(xué)時數(shù)分配表本課程共有48個學(xué)

9、時，其中理論 40學(xué)時，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時。序號課程內(nèi)容總學(xué)時數(shù)（48）講課實(shí)驗(yàn)習(xí)題課課程設(shè)計機(jī)動-一-概述2-二二光纖與光纜5通信光器件4四光端機(jī)5五光纖通信系統(tǒng)42、六SDH124七光纖通信新技術(shù)5八光纖通信網(wǎng)絡(luò)32合計408五、實(shí)驗(yàn)課學(xué)時分配表序號內(nèi)容學(xué)時數(shù)1光纖通信原理實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)信號發(fā)生器實(shí)驗(yàn)22光發(fā)送系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)23光接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)24電話光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)2合計8六、教學(xué)方法建議1、教學(xué)大綱的基本內(nèi)容要認(rèn)真執(zhí)行。根據(jù)教學(xué)計劃、學(xué)生情況和所選教材在深廣度上可作恰當(dāng)處理。2、在理論教學(xué)時，盡量避免繁雜抽象的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，重點(diǎn)放在基本概念、基礎(chǔ)知識的講解。3、注重聯(lián)系實(shí)際，介紹現(xiàn)代光纖通信的典型應(yīng)用實(shí)例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生掌握基本分析方法。4、建議采用多媒體和課堂相結(jié)合教學(xué)，加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對物理現(xiàn)象的認(rèn)識和理解。5、在講授模擬光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字光纖通信系統(tǒng)時，建議采用橫向比較教學(xué)。七、本課程的考核方式本課程為考試科目，平時作業(yè)、考勤占10，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)占 20，期考成績占 70。教學(xué)上可布置適當(dāng)作業(yè)，特別是一些難點(diǎn)方面內(nèi)容。八、推薦教材和教學(xué)參考書1）光纖通信（第三版） 張寶富西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2）光纖通信（第二版） 劉增基，周洋溢，胡遼林，任光亮