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《光纖通信技術(shù)》教學(xué)大綱

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)

光纖通信技術(shù)作為最主要的通信技術(shù)之一，是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計技術(shù)方向?qū)W生必須掌握的專業(yè)課程之一。本課程主要是向?qū)W習(xí)者介紹光纖通信的主要概念和基本原理，目前常用的光纖通信技術(shù)以及發(fā)展應(yīng)用方向，使學(xué)生能夠理解和掌握光通信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成和基本原理，典型的體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。

通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生達到:

1．熟練掌握光纖特性的測量方法、用幾何光學(xué)理論對光纖導(dǎo)光原理的推導(dǎo)過程和結(jié)論、半導(dǎo)體激光器工作原理和基本結(jié)構(gòu)、光檢測器工作原理和基本結(jié)構(gòu)、光纖通信系統(tǒng)設(shè)計時的性能指標、同步數(shù)字系里SDH、WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成與主要技術(shù)特點

2．理解光纖通信的優(yōu)點、光纖傳輸特性、光隔離器，波分復(fù)用器原理、光發(fā)射機、光接收機、損耗和色散對中繼距離的影響、摻鉺光纖放大器的基本工作原理與構(gòu)成特性、SDH傳送網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)與物理拓撲

3．了解光纖通信的發(fā)展歷史、光纖的結(jié)構(gòu)與分類、常見無源光器件種類和應(yīng)用、線路編碼的概念、通信網(wǎng)發(fā)展趨勢

二、課程教學(xué)基本內(nèi)容與要求

第一章 概論

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

1.1光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀

1.2光纖通信的優(yōu)點和應(yīng)用

1.3光纖通信系統(tǒng)的基本組成

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解光纖通信的發(fā)展歷史、掌握光纖通信系統(tǒng)的組成，與定義、理解光纖通信的優(yōu)點。

教學(xué)重點：光纖通信系統(tǒng)組成、光纖通信系統(tǒng)特性

教學(xué)難點：光纖通信系統(tǒng)組成

第二章 光纖和光纜

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

2.1光纖結(jié)構(gòu)和類型

2.2光纖傳輸原理

2.3光纖傳輸特性

2.4光纜

2.5光纖特性測量方法

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握光纖的結(jié)構(gòu)與分類、了解常見的光纖光纜的分類、特點、和應(yīng)用、了解光纖的三個低損耗工作波長、理解光纖光纖傳輸特性、理解用幾何光學(xué)理論對光纖導(dǎo)光原理的推導(dǎo)過程和結(jié)論、掌握光纖特性的測量方法。

教學(xué)重點：光纖的結(jié)構(gòu)和分類、幾何光學(xué)方法描述光纖傳輸原理、損耗與色散的測量光纜的基本結(jié)構(gòu)與類型。

教學(xué)難點：光纖傳輸?shù)牟▌永碚?、光纖的色散與損耗。

第三章 通用光器件

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

3.1光源

3.2光檢測器

3.3光無源器件

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握半導(dǎo)體激光器工作原理和基本結(jié)構(gòu)、理解半導(dǎo)體激光器主要特性、掌握光檢測器工作原理和基本結(jié)構(gòu)、了解廣電二極管一般性能和應(yīng)用、了解常見無源光器件種類和應(yīng)用、理解光隔離器，波分復(fù)用器原理。

教學(xué)重點：半導(dǎo)體激光器工作原理、半導(dǎo)體激光器主要特性、光電二極管工作原理、光電二極管一般性能和應(yīng)用

教學(xué)難點：半導(dǎo)體激光器工作原理、IN光電二極管，APD光電二極。

第四章 光端機

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

4.1光發(fā)射機

4.2光接收機

4.3線路編碼

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解光端機組成、結(jié)構(gòu)、理解光端機的原理、理解光發(fā)射機、光接收機、了解線路編碼的概念

教學(xué)重點：光端機的基本組成、光發(fā)送機的性能指標、接收機靈的敏度和動態(tài)范圍的定義與計算。

教學(xué)難點：光接收機的噪聲分析。

第五章 數(shù)字光通信系統(tǒng)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

5.1兩種傳輸體制

5.2系統(tǒng)的性能指標

5.3系統(tǒng)的設(shè)計

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解準同步數(shù)字系里PDH、理解同步數(shù)字系里SDH、掌握光纖通信系統(tǒng)設(shè)計時的性能指標、理解損耗對中繼距離的影響、理解色散對中繼距離的影響、中繼距離與傳輸速率的關(guān)系。

教學(xué)重點：色散與損耗限制系統(tǒng)傳輸距離的計算方法、SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)與幀結(jié)構(gòu)。

教學(xué)難點：中繼距離與輸速率的關(guān)系

第七章 光纖通信新技術(shù)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

7.1光纖放大器

7.2光波分復(fù)用技術(shù)

7.3光交換技術(shù)

7.4光孤子通信

7.5相干光通信技術(shù)

7.6光時分復(fù)用技術(shù)

7.7波長變換技術(shù)

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握摻鉺光纖放大器的基本工作原理與構(gòu)成特性、了解摻鉺光纖放大器的優(yōu)點與應(yīng)用、理解光波分復(fù)用原理、掌握WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成與主要技術(shù)特點、理解光交換技術(shù)、了解光孤子通信、了解相干光通信技術(shù)、了解光時分復(fù)用技術(shù)與波長變換技術(shù)

教學(xué)重點：光放大器的類型與特點、摻鉺光纖放大器工作原理、波分復(fù)用基本原理

教學(xué)難點：光纖放大器原理

第八章 光纖通信網(wǎng)絡(luò)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

8.1通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢

8.2 SDH傳送網(wǎng)

8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)

8.4光接入網(wǎng)

8.4.4光纖同軸電纜混合網(wǎng)

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解通信網(wǎng)發(fā)展趨勢、掌握SDH傳送網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)與物理拓撲、了解WDM光網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、了解簡單WDM光網(wǎng)絡(luò)示例、理解有源光網(wǎng)絡(luò)、無源光網(wǎng)絡(luò)

教學(xué)重點：WDM光網(wǎng)絡(luò)、 光接入網(wǎng)

教學(xué)難點：WDM光網(wǎng)絡(luò)

三、課程各章節(jié)學(xué)時分配

四、本課程課外學(xué)習(xí)與修學(xué)指導(dǎo)

由于該課程著重于理論+實踐+研究，且具較強實踐性。所以要學(xué)好本課程，必須做到理論與實踐緊密結(jié)合，才能達到較好的學(xué)習(xí)效果。要求學(xué)生多參閱相關(guān)書籍，多做練習(xí)，認真完成實驗環(huán)節(jié)，提高實踐技能。

五、本課程考核方式及成績評定標準

考核方式：閉卷考試

成績評定標準：本課程的考核是平時成績和期終考試成績相結(jié)合，平時成績的評定包括作業(yè)、課堂提問、出勤,實驗報告四個部分，平時作業(yè)，出勤課堂提問占課程考核成績20%，實驗內(nèi)容占20%期末考試成績占課程考核成績的60%。

其中期未考試總分100分，基礎(chǔ)題占50%，中等難度題占40%，較難題占10%?？荚囶}型主要有：選擇題、填空題、簡答題、名詞解釋、計算題、綜合應(yīng)用題等。

六、教材及參考書

教材：《光纖通信》西安電子科技大學(xué)出版社 劉增基 編著2007

主要參考書：

[1]《光纖通信》，王輝，電子工業(yè)出版社，2004年版

[2]《光纖通信系統(tǒng)》，顧畹儀編著，北京郵電大學(xué)出版社，1999年版；

[3]《光纖通信技術(shù)》，北京郵電大學(xué)出版社，孫學(xué)康，2001年版

[4]《光纖通信》修訂版，高煒烈，人民郵電出版社，2002年版

大綱撰寫人：張政

大綱審閱人：彭智朝

教學(xué)副主任：易葉青

編寫日期：2012.6