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)：通信工程編寫日期：2015.10適用對(duì)象：本科執(zhí) 筆：劉世安學(xué) 時(shí) 數(shù)：48審 核：一、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(shì)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(dòng)人類社會(huì)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(shí)，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)產(chǎn)品

2、和解決實(shí)際問(wèn)題的基本能力。通過(guò)光纖通信技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，對(duì)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(cè)量方法；掌握光源、光檢測(cè)器和光無(wú)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(shí)，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(hào)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)：（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(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▌?dòng)理論3、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(cè)量方法 教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）損耗測(cè)量（2）帶寬測(cè)量（3）色散測(cè)量（4）截止波長(zhǎng)測(cè)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)體激光器的主要特性 （3）發(fā)光二極管（4）半導(dǎo)體光

4、源性能和應(yīng)用2、光檢測(cè)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(wú)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)：（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(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（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(diào)制方式教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）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

5、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(jì)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(wèn)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)：（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）S

6、DH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)：（1）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(guó)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(dòng)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

7、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)：（1）空分光交換（2）時(shí)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(cè)原理（2）調(diào)制和解調(diào)（3）誤碼率和接收靈敏度6、光時(shí)分復(fù)用技術(shù)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）光時(shí)分復(fù)用7、波長(zhǎng)變換技術(shù)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（1）波長(zhǎng)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?）自愈網(wǎng)2、 DM光網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：（

8、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(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（3）有源光網(wǎng)絡(luò)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本課程實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力的要求較高，建議對(duì)實(shí)驗(yàn)課采用單獨(dú)操作考試的考核方式?？稍谡n程教學(xué)全部結(jié)束后組織進(jìn)行。各實(shí)驗(yàn)名稱如下：（1）光纖通信原理實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)（2）光發(fā)送系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（3）光接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（4）電話光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)四、教學(xué)時(shí)數(shù)分配表本課程共有48個(gè)學(xué)時(shí)，其中理論40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。序號(hào)課程內(nèi)容總學(xué)時(shí)數(shù)（48）講課實(shí)驗(yàn)習(xí)題課課程設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)一概述2二光纖與光纜5三通信光器件4四光端機(jī)5五光纖通信系統(tǒng)42六SDH124七光

9、纖通信新技術(shù)5八光纖通信網(wǎng)絡(luò)32合計(jì)408五、實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)分配表序號(hào)內(nèi) 容學(xué)時(shí)數(shù)1光纖通信原理實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)信號(hào)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(jì)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(jì)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(shí)，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(shí)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(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)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(shí)，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(shí)作業(yè)、考勤占10，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)占20，期考成績(jī)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，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(xué)出版社，2008.12（3）袁國(guó)良，李元元光纖通信簡(jiǎn)明教程北京：清華大學(xué)出