《光通信系統(tǒng)仿真》課程教學(xué)大綱

PAGE1PAGE2光通信系統(tǒng)仿真（Optisystem）課程教學(xué)大綱（SimulationonOpticalCommunicationSystems(Optisystem)） 學(xué)時數(shù)：32其中：實(shí)訓(xùn)學(xué)時：16課外學(xué)時：0學(xué)分?jǐn)?shù)：2適用專業(yè)：光信息科學(xué)與技術(shù)，物理學(xué)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)《光通信系統(tǒng)仿真（Optisystem）》是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是物理學(xué)專業(yè)的選修課。課程重點(diǎn)講述如何使用Optisystem軟件對光通信系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和掌握光纖傳輸?shù)幕驹?，能夠熟練使用Optisystem對波分復(fù)用系統(tǒng)、放大系統(tǒng)、孤子傳輸系統(tǒng)、高碼率傳輸系統(tǒng)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對仿真結(jié)果進(jìn)行理論分析。本課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握光纖通信、光器件以及其他光電技術(shù)所需要的基本技能，為將來的實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的基本要求（一）要求學(xué)生掌握Optisystem軟件的基本操作。（二）要求熟練使用Optisystem對波分復(fù)用系統(tǒng)、放大系統(tǒng)、孤子傳輸系統(tǒng)、高碼率傳輸系統(tǒng)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對仿真結(jié)果進(jìn)行理論分析。三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)第一章Optisystem的介紹主要內(nèi)容： Optisystem界面介紹，器件庫的介紹，以及Optisystem基本操作。重點(diǎn)：軟件基本操作與器件庫的介紹。難點(diǎn)：器件庫的介紹。第二章光纖器件參數(shù)的設(shè)置主要內(nèi)容：各種器件的光學(xué)接點(diǎn)與電學(xué)接點(diǎn)的接法。光纖、光源、耦合器、波分復(fù)用器、環(huán)行器、相位器、調(diào)制器、脈沖發(fā)生器、發(fā)射機(jī)等各種器件的參數(shù)設(shè)置。光功率計(jì)、光譜儀、光示波器的面板讀數(shù)設(shè)置。重點(diǎn)：光纖、光源、耦合器、波分復(fù)用器、環(huán)行器、相位器等各種器件的參數(shù)設(shè)置。難點(diǎn)：各種器件的光學(xué)接點(diǎn)與電學(xué)接點(diǎn)的接法。第三章光放大系統(tǒng)主要內(nèi)容：摻鉺光纖放大系統(tǒng)、半導(dǎo)體放大系統(tǒng)的仿真。增益漂移與增益平坦化的實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)：摻鉺光纖放大系統(tǒng)。難點(diǎn)：增益漂移與增益平坦化的實(shí)現(xiàn)。第四章波分復(fù)用系統(tǒng)主要內(nèi)容：簡單的波分復(fù)用系統(tǒng)的搭建。信號的上傳與下載。信號的提取。重點(diǎn)：簡單的波分復(fù)用系統(tǒng)的搭建。難點(diǎn)：信號的上傳與下載。 第五章光纖的偏振主要內(nèi)容：脈沖的偏振描述。PMD效應(yīng)。高碼率傳輸系統(tǒng)中PMD的影響。重點(diǎn)：PMD效應(yīng)。高碼率傳輸系統(tǒng)中PMD的影響。難點(diǎn)：PMD效應(yīng)。高碼率傳輸系統(tǒng)中PMD的影響四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程將以課堂點(diǎn)評講解與學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的模式開展教學(xué)。課堂教學(xué)與上機(jī)操作的學(xué)時各占50%。其中，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)將由教師重點(diǎn)介紹Optisystem軟件的基本操作以及光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路，學(xué)生則通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)出不同的光通信系統(tǒng)，并對設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算與理論分析。課程考核可采用書面閉卷考試、綜合設(shè)計(jì)性作業(yè)或開卷小論文形式。五、學(xué)時分配章節(jié)主要內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配作業(yè)題量備注講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)一Optisystem的介紹11二光纖器件參數(shù)的設(shè)置64106三光放大系統(tǒng)46104四波分復(fù)用系統(tǒng)4374五光纖的偏振1342合計(jì)16163216六、課程與其它課程的聯(lián)系《光通信系統(tǒng)仿真》需要有《波動光學(xué)》、《應(yīng)用光學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電磁場》、《光纖光學(xué)》等課程作為物理理論的基礎(chǔ)，而該課程可為后續(xù)課程《光纖通信原理》、《科研訓(xùn)練》、《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）》提供良好的光波導(dǎo)方面的知識和相關(guān)技能。七、教材與教學(xué)參考書（一）教材Optiwave公司.What’snewinoptisystem（手冊）./（二）教學(xué)參考書[1]范崇澄.導(dǎo)波光學(xué).北京：北京理工大學(xué)出版社，1992。[2]徐森祿.光波導(dǎo)及其應(yīng)用.杭州：浙江大學(xué)出版社，2001。[3][美]GovindP.Agrawal著，賈東方等譯.非線性光纖光學(xué)原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2002。[4]劉德明.光纖光學(xué).北京：國防工業(yè)出版社，1995年。[5]吳重慶.光