光纖通信技術課程教學大綱

1、光纖通信技術課程教學大綱適用專業(yè)：通信工程編寫日期：2015.10適用對象：本科執(zhí) 筆：劉世安學 時 數(shù)：48審 核：一、本課程的性質、任務和基本要求光纖通信技術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，電信網的光纖化已是大勢所趨，光纖通信在當今世界上得到了廣泛的應用，光纖通信作為一種新技術、新發(fā)展，它將推動人類社會的文明進步和發(fā)展。作為電子信息專業(yè)和相關專業(yè)的學生，光纖通信課程的學習將有重要作用。本課程的任務是使學生在光纖通信方面具有一定的基礎知識，掌握光纖通信系統(tǒng)的組成、特性、應用及發(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開發(fā)產品

2、和解決實際問題的基本能力。通過光纖通信技術課程的學習，對學生提出如下要求：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，并能根據(jù)實際工程需要選擇合適的器件。了解光端機（光發(fā)射機和光接收機）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；理解光纖通信的若干新技術，光纖通信網絡等知識，為進一步學習與使用光纖通信技術和設備打下基礎。本課程的基礎課程是模擬電子技術、數(shù)字電子技術、信號與系統(tǒng)、通信原理、通信電路。二、教學內容與要求（一）概論教學內容要點：（1）光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)

3、狀（2）光纖通信的優(yōu)點和應用（3）光纖通信系統(tǒng)的基本組成（二）光纖和光纜 1、光纖結構和類型教學內容要點：（1）光纖結構（2）光纖類型2、光纖傳輸原理教學內容要點：（1）幾何光學方法 （2）光纖傳輸?shù)牟▌永碚?、光纖傳輸特性 教學內容要點：（1）光纖色散 （2）光纖損耗 （3）光纖標準和應用4、光纜教學內容要點：（1）光纜基本要求（2）光纜結構和類型（3）光纜特性5、光纖特性測量方法 教學內容要點：（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、光源教學內容要點：（1）半導體激光器工作原理和基本結構 （2）半導體激光器的主要特性 （3）發(fā)光二極管（4）半導體光

4、源性能和應用2、光檢測器教學內容要點：（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用3、光無源器件教學內容要點：（1）連接器和接頭（2）光耦合器（3）光隔離器與光環(huán)行器（4）光調制器、光開關（四）光端機1、光發(fā)射機教學內容要點：（1）基本組成（2）調制特性（3）調制電路和控制電路2、光接收機教學內容要點：（1）基本組成（2）噪聲特性（3）誤碼率（4）靈敏度3、線路編碼教學內容要點：（1）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) 調制方式教學內容要點：（1）模擬基帶直接光強調制 （2）模擬間接光強調制（3）頻分復用

5、光強調制 模擬基帶直接光強調制光纖傳輸系統(tǒng)教學內容要點：（1）特性參數(shù) （2）光端機 （3）系統(tǒng)性能 副載波復用光纖傳輸系統(tǒng) 教學內容要點：（1）參數(shù)特性 （2）光端機 （3）光鏈路性能2、數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 系統(tǒng)的性能指標教學內容要點：（1）參考模型 （2）主要性能指標 （3）可靠性 系統(tǒng)的設計教學內容要點：（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1、SDH概述教學內容要點：（1）PDH存在的問題（2）SDH的概念和特點2、SDH的幀結構和復用步驟教學內容要點：（1）SDH的幀結構（2）SDH的復用結構（3）映射、定位和復用的概念（4）S

6、DH的復用步驟3、SDH開銷和指針教學內容要點：（1）段開銷（2）通道開銷（3）指針4、SDH設備5、SDH網絡結構和SDH自愈保護教學內容要點：（1）SDH網絡拓撲結構（2）SDH自愈保護6、光接口類型和參數(shù)教學內容要點：（1）光接口類型（2）光接口參數(shù)7、SDH網同步教學內容要點：（1）網同步的工作方式（2）我國數(shù)字同步網的網絡結構（3）SDH網同步結構8、SDH管理網教學內容要點：（1）SDH網管的基本概念（2）SDH網管接口（3）SDH網管功能9、SDH網絡傳輸性能教學內容要點：（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1、EDFA教學內容要點：（1）摻鉺光

7、纖放大器工作原理（2）構成和特性2、光波分復用原理教學內容要點：（1）光波分復用原理（2）WDM系統(tǒng)的基本結構（3）光濾波器與光波分復用器3、光交換技術教學內容要點：（1）空分光交換（2）時分光交換（3）波分光交換4、光孤子通信教學內容要點：（1）光孤子的形成（2）光孤子通信系統(tǒng)的構成和性能5、光通信技術教學內容要點：（1）相干檢測原理（2）調制和解調（3）誤碼率和接收靈敏度6、光時分復用技術教學內容要點：（1）光時分復用7、波長變換技術教學內容要點：（1）波長變換（八）光纖通信網絡1、SDH傳送網教學內容要點：（1）功能結構（2）SDH網的物理拓撲（3）自愈網2、 DM光網絡教學內容要點：（

8、1）分層結構（2）光分插復用器（3）光交叉連接器 3、光接入網教學內容要點：（1）光接入網概述（2）無源光網絡（3）有源光網絡三、實驗內容本課程實驗對學生實際操作能力和獨立解決問題的能力的要求較高，建議對實驗課采用單獨操作考試的考核方式?？稍谡n程教學全部結束后組織進行。各實驗名稱如下：（1）光纖通信原理實驗、系統(tǒng)信號發(fā)生器實驗（2）光發(fā)送系統(tǒng)實驗（3）光接收系統(tǒng)實驗（4）電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗四、教學時數(shù)分配表本課程共有48個學時，其中理論40學時，實驗8學時。序號課程內容總學時數(shù)（48）講課實驗習題課課程設計機動一概述2二光纖與光纜5三通信光器件4四光端機5五光纖通信系統(tǒng)42六SDH124七光

9、纖通信新技術5八光纖通信網絡32合計408五、實驗課學時分配表序號內 容學時數(shù)1光纖通信原理實驗、系統(tǒng)信號發(fā)生器實驗22光發(fā)送系統(tǒng)實驗23光接收系統(tǒng)實驗24電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗2合 計8六、教學方法建議1、教學大綱的基本內容要認真執(zhí)行。根據(jù)教學計劃、學生情況和所選教材在深廣度上可作恰當處理。2、在理論教學時，盡量避免繁雜抽象的數(shù)學推導，重點放在基本概念、基礎知識的講解。3、注重聯(lián)系實際，介紹現(xiàn)代光纖通信的典型應用實例，提高學生的學習興趣，幫助學生掌握基本分析方法。4、建議采用多媒體和課堂相結合教學，加強演示實驗，加深學生對物理現(xiàn)象的認識和理解。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。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，實驗環(huán)節(jié)占20，期考成績占70。教學上可布置適當作業(yè)，特別是一些難點方面內容。八、推薦教材和教學參考書（1）光纖通信（第三版）張寶富西安：西安電子科技大學出版社，2015.1（2）光纖通信（第二版）劉增基，周洋溢，胡遼林，任光亮，周綺麗西安：西安電子科技大學出版社，2008.12（3）袁國良，李元元光纖通信簡明教程北京：清華大學出