《光纤通信》教学大纲 学时：6的 一、课程的性质、地位和作用 1、课程性质 本课程是通信工程专业本科的一门专业达修课，通过本课程的学习。使学生系统地拿据 光技术与光纤通信的基本原理和基本知识：了解光纤通信的基木技术和最新发展，为毕业后 从事本专业和相关专业的工作打下良好的基留。 2、课程的地位 通过本误程的学习，让学生掌握光奸的传输理论：光烫结构及特点：无源光器件的原理 及性能：光源和光检测器的工作原理及特性：光纤放大器的工作原理及结构：光纤通信系统 的组成与性能指标，并将介绍代表当今高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技 术，以及代表未来光纤通信技术发展方向的全光光纤通信技术，使学生对光纤通信这一在当 今信息领域内高速发展并起着关健作用的技术有一较好的了解，为遗一步深迹或走向社会打 下一个良好的基础。 3、课程的作用 通过本误程的学习，对光纤通信及光纤通信系统建立起比较完整的概么，并拿漏光纤通 信的基本原理和基本技术，为进一步学习相关专业课程及从事通信技术类工作圆定一定的基 础。 本课程要求掌挥光纤通信系统构成及特点，光纤通信的窗口波长，光纤分类及指标，光 发射机的组成及对光源的要求，对光电检测器的要求：素握光纤通信关键器件的原理及技术 要求：熟无光传输，中维做大技术：了解光纤通信中的新技术：光波分复用、光时分复用。 光放大器及全光系统：初步掌握光通信网路的构成及组网技术。 本课程对培养学生综合应用以前所掌摆的《通信原理》、《数字通信》等课程的基本知识 等有良好的促进作用。 二、教学基本内容 (一)导论 1.1光纤通信的产生和发展 1.2光纤通信系统 1,3光纤通信的应用和发展 (二)光纤与光线 2,1光纤光烫的结构和类型 2.2光纤传输原理 22.1射线光学理论分析法 22.2被动光学理论分断法 22.3单模传输条件 2.3光纤传输特性 23,1枫耗特性 23,2色散特性 23.3半线性效应 23.4随机双折射与偏模色散 2.4常用光纤类型 (三)光源和光发送机
《光纤通信》教学大纲 学时：66 一、课程的性质、地位和作用 1、课程性质 本课程是通信工程专业本科的一门专业选修课，通过本课程的学习，使学生系统地掌握 光技术与光纤通信的基本原理和基本知识；了解光纤通信的基本技术和最新发展，为毕业后 从事本专业和相关专业的工作打下良好的基础。 2、课程的地位 通过本课程的学习，让学生掌握光纤的传输理论；光缆结构及特点；无源光器件的原理 及性能；光源和光检测器的工作原理及特性；光纤放大器的工作原理及结构；光纤通信系统 的组成与性能指标。并将介绍代表当今高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技 术，以及代表未来光纤通信技术发展方向的全光光纤通信技术。使学生对光纤通信这一在当 今信息领域内高速发展并起着关键作用的技术有一较好的了解。为进一步深造或走向社会打 下一个良好的基础。 3、课程的作用 通过本课程的学习，对光纤通信及光纤通信系统建立起比较完整的概念，并掌握光纤通 信的基本原理和基本技术，为进一步学习相关专业课程及从事通信技术类工作奠定一定的基 础。 本课程要求掌握光纤通信系统构成及特点，光纤通信的窗口波长，光纤分类及指标，光 发射机的组成及对光源的要求，对光电检测器的要求；掌握光纤通信关键器件的原理及技术 要求；熟悉光传输，中继放大技术；了解光纤通信中的新技术：光波分复用、光时分复用、 光放大器及全光系统；初步掌握光通信网络的构成及组网技术。 本课程对培养学生综合应用以前所掌握的《通信原理》、《数字通信》等课程的基本知识 等有良好的促进作用。 二、教学基本内容 （一）导论 1.1 光纤通信的产生和发展 1.2 光纤通信系统 1.3 光纤通信的应用和发展 （二）光纤与光缆 2.1 光纤光缆的结构和类型 2.2 光纤传输原理 2.2.1 射线光学理论分析法 2.2.2 波动光学理论分析法 2.2.3 单模传输条件 2.3 光纤传输特性 2.3.1 损耗特性 2.3.2 色散特性 2.3.3 非线性效应 2.3.4 随机双折射与偏振模色散 2.4 常用光纤类型 （三）光源和光发送机
3.1光源 31.1激光产生原理 31,2半导体激光器的结构及特性 31,3发光二极管结构及特性 3.2光源调判 .3先发送机 33.1光发送机的结构 33,2光发送机的性橙参数 (四)光检测器和光接收机 4.1光检测圈 4.】.1光检测原理 4.1,2PIN光敏二极管 4.1,3雪谢光敏二极管 41.4PIW与PD对比 4,2光接收机 42.1光接收机的结构 4.2.2光接收机的性能指标 4.3灵傲度及曼声分析 43,1理想接收机灵敏度 4.3,2光接收机曼声分析 43.3光接收机误码半 44光中继机 (五)光无源器件 5,1光纤连接墨 5,2光纤属合器 5,3光衰减器 5.4光隔离器与光环行卷 5,5光调制器 5.8光开关 (大)光通信中的光放大器 6,1光放大器基础 6.2拷钾光纤放大器 6,3完纤拉曼放大器 6.4新型光纤放大器 (七)数字传输体制 7.1概述 7.2准同步数字体系 7,3同步数字体系 7.4光传送网 (八)光波分复用系统 8.1被分复用原理 8.2叫系统结构及分类 8.3L围系统关键技术 8.4配则设备与组网
3.1 光源 3.1.1 激光产生原理 3.1.2 半导体激光器的结构及特性 3.1.3 发光二极管结构及特性 3.2 光源调制 3.3 光发送机 3.3.1 光发送机的结构 3.3.2 光发送机的性能参数 （四）光检测器和光接收机 4.1 光检测器 4.1.1 光检测原理 4.1.2 PIN 光敏二极管 4.1.3 雪崩光敏二极管 4.1.4 PIN 与 APD 对比 4.2 光接收机 4.2.1 光接收机的结构 4.2.2 光接收机的性能指标 4.3 灵敏度及噪声分析 4.3.1 理想接收机灵敏度 4.3.2 光接收机噪声分析 4.3.3 光接收机误码率 4.4 光中继机 （五）光无源器件 5.1 光纤连接器 5.2 光纤耦合器 5.3 光衰减器 5.4 光隔离器与光环行器 5.5 光调制器 5.6 光开关 （六）光通信中的光放大器 6.1 光放大器基础 6.2 掺铒光纤放大器 6.3 光纤拉曼放大器 6.4 新型光纤放大器 （七）数字传输体制 7.1 概述 7.2 准同步数字体系 7.3 同步数字体系 7.4 光传送网 （八）光波分复用系统 8.1 波分复用原理 8.2 WDM 系统结构及分类 8.3 WDM 系统关键技术 8.4 WDM 设备与组网
8.5光时分复用 (九)光纤通信系统性能 9.1数字传输模型 9.2光接口性能 9,3光纤数字通信系饶性隆 9,4光纤通信系统可用性 9,5光纤通信系统设计 (十)光纤通偏网 10.1光接入网 10,2计算机高速互联光网修技术 10,3智能光网络 10.4全光网 (十一)光纤通信新技术 11.1相干光通信 11.2光孤子通信技术 11,3空间光通信 11.4量子光通信 三、教学基本内客的基本要求 1,了解光通信的发展历史与发展前景、光通信的特点。 2.拿罪用射线方法分析光纤导光原理、数值孔径和时廷差：掌挥模式的有关概急：掌挥光 纤的规耗、色散和丰线性以及影响。 3。了解光纤的结构与分类：了解常用光纤的主要特性参数：了解光纤的模式理论。 4. 拿据各类光源的工作原理及主要特性。 5. 了解光博制方法和光发射机组成。 6. 拿漏光检测器的主要行性。 了解PN和APD光检测器的原理，了解光接收系统组成和信噪比、灵敏度等性能， 8. 拿握携饵光纤放大器(F)、阴 9. 拉曼光纤放大器(OF)和半导体光放大器(S0)的工作原理、基本特性和关键技术参数。 10.拿深各种光放大器的特点与性能此较。 11,了解光放大器在光奸通信系统与网洛中的应用技术， 12.拿据波分复用光纤通信系统。 12,了解光纤通信系统结构，全光光纤通信系统。 四、学时分配建议 1. 理论讲授 项目 工作任务 要果 学时 备注 工作任务一，列举 理论讲解、案例 光纤通信的典型 2 应用 分析、习题炼习 项目一、光规系 工作任务二·充纤 理论讲解、案例 统工程 和光镜的认识原 分析、习题练习 2 理及选用 工作任务三、光霞 理论讲解、实际 实际操作： 接续 操作 光煙接续 工作任务四、测量理论讲解、安际 4 实际操作：
8.5 光时分复用 （九）光纤通信系统性能 9.1 数字传输模型 9.2 光接口性能 9.3 光纤数字通信系统性能 9.4 光纤通信系统可用性 9.5 光纤通信系统设计 （十） 光纤通信网 10.1 光接入网 10.2 计算机高速互联光网络技术 10.3 智能光网络 10.4 全光网 （十一） 光纤通信新技术 11.1 相干光通信 11.2 光孤子通信技术 11.3 空间光通信 11.4 量子光通信 三、教学基本内容的基本要求 1. 了解光通信的发展历史与发展前景、光通信的特点。 2. 掌握用射线方法分析光纤导光原理、数值孔径和时延差；掌握模式的有关概念；掌握光 纤的损耗、色散和非线性以及影响。 3. 了解光纤的结构与分类；了解常用光纤的主要特性参数；了解光纤的模式理论。 4. 掌握各类光源的工作原理及主要特性。 5. 了解光调制方法和光发射机组成。 6. 掌握光检测器的主要特性。 7. 了解 PIN 和 APD 光检测器的原理，了解光接收系统组成和信噪比、灵敏度等性能。 8. 掌握掺铒光纤放大器(EDFA)、朗 9. 拉曼光纤放大器(OFR)和半导体光放大器(SOA)的工作原理、基本特性和关键技术参数。 10. 掌握各种光放大器的特点与性能比较。 11. 了解光放大器在光纤通信系统与网络中的应用技术。 12. 掌握波分复用光纤通信系统。 12. 了解光纤通信系统结构，全光光纤通信系统。 四、学时分配建议 1．理论讲授 项目 工作任务 要求 学时 备注 项目一、光缆系 统工程 工作任务一、列举 光纤通信的典型 应用 理论讲解、案例 分析、习题练习 2 工作任务二、光纤 和光缆的认识原 理及选用 理论讲解、案例 分析、习题练习 2 工作任务三、光缆 接续 理论讲解、实际 操作 2 实际操作： 光缆接续 工作任务四、测量 理论讲解、实际 4 实际操作：
光纤长度，损托 操作 测量光纤长度，损耗 工作任务五，2W 理论讲解、实际 12 实际操作： 塞绳的制作 操作 烈塞绳的制作 工作任务一、光随 实际操作： 路中光无源器件 理论讲解、实际 光链路中光无源器 的连接和电平调 操作 件的连接和电平调 整 工作任务二、波分 实际操作：波分复用 项目二、光传输 复用系统的性能 理论讲解、实际 2 系统的性能测试，电 链路组成与测试 测试、电平调整 操作 平调整 工作任务三、电终 理论讲解，实际 实际操作：电终端的 端的认识 操作 2 认识 工作任务四、光璃 理论讲解，实际 实际操作： 机的认识 10 操作 光瑞机的认识 工作任务五，同间 理论详解、案例 电话交换系统的 8 分析 建立与测试 工作任务六，数字 /模扣图像、计算 项目三、光纤传 机数据光纤传输 输系统粗建与测 组建与测试 试 工作任务七、光纤 通信链路在线光 信号监测，误码率 对测 工作任务一，S阳 理论讲解、案例 设备认识 分析 2 工作任务二，S相 项目四、S阳设 设备光电接口、信 理论讲解、实际 备应用、S接 2 口及测试，组网 号测试、H83码 操作 形观察 配置 工作任务三，S阳 理论讲解、案例 2 点对点组网配置 分析 工作任务四、S阳 理论讲解。案例 链形组网配置 分析 2 项目五、光纤通 信新技术应用报 光纤通信新技术 应用报告 2 告 合计《学时数) 6 2.实验(16学时)
光纤长度、损耗 操作 测量光纤长度、损耗 工作任务五、2M 塞绳的制作 理论讲解、实际 操作 12 实际操作： 2M 塞绳的制作 项目二、光传输 链路组成与测试 工作任务一、光链 路中光无源器件 的连接和电平调 整 理论讲解、实际 操作 8 实际操作： 光链路中光无源器 件的连接和电平调 整 工作任务二、波分 复用系统的性能 测试、电平调整 理论讲解、实际 操作 2 实际操作：波分复用 系统的性能测试、电 平调整 工作任务三、电终 端的认识 理论讲解、实际 操作 2 实际操作：电终端的 认识 工作任务四、光端 机的认识 理论讲解、实际 操作 10 实际操作： 光端机的认识 项目三、光纤传 输系统组建与测 试 工作任务五、局间 电话交换系统的 建立与测试 理论讲解、案例 分析 8 工作任务六、数字 / 模拟图像、计算 机数据光纤传输 组建与测试 2 工作任务七、光纤 通信链路在线光 信号监测、误码率 对测 2 项目四、SDH 设 备应用、 SDH 接 口及测试、组网 配置 工作任务一、SDH 设备认识 理论讲解、案例 分析 2 工作任务二、SDH 设备光电接口、信 号测试、HDB 3 码 形观察 理论讲解、实际 操作 2 工作任务三、SDH 点对点组网配置 理论讲解、案例 分析 2 工作任务四、SDH 链形组网配置 理论讲解、案例 分析 2 项目五、光纤通 信新技术应用报 告 光纤通信新技术 应用报告 2 合计（学时数） 66 2．实验（16 学时）
章节 内 容 学时 光纤通信系统组成及实验台的掌握 二 光接收机的组成 三 模拟信号、数字信号的光电转换 2 四 电话语音光传给 2 五 波分复用技术 2 六 Optis吗c回仿真软件使用 2 七 拼建光通信传输系统。仿真分析 综合实训：光传输网的设计分析 四、教学大蜗的使用说明 考核方式：该课程为考试课，成锁评定采用百分制： 主煲参考书 【1】沈建华著.光纤通信系统.北京：机械工业出版杜，2014 【2】原荣著.光纤通信系统北京：机械工业出版杜，2014 【3】刘增基著.光纤通信系统.西安：西安电子科技大学出版社，2008 【4】李玲，黄水清编著.光纤通信基醴.北京：国防工业出版社，199
章 节 内 容 学时 一 二 三 四 五 六 七 八 光纤通信系统组成及实验台的掌握 光接收机的组成 模拟信号、数字信号的光电转换 电话语音光传输 波分复用技术 Optisystem 仿真软件使用 搭建光通信传输系统，仿真分析 综合实训：光传输网的设计分析 2 2 2 2 2 2 2 2 四、教学大纲的使用说明 考核方式：该课程为考试课，成绩评定采用百分制。 主要参考书 【1】沈建华著.光纤通信系统.北京：机械工业出版社，2014 【2】原荣著.光纤通信系统.北京：机械工业出版社，2014 【3】刘增基著.光纤通信系统.西安：西安电子科技大学出版社，2008 【4】李玲，黄永清编著.光纤通信基础.北京：国防工业出版社，1999