《光纤通信技术》教学大纲

一、课程的性质、目的与任务

光纤通信技术作为最主要的通信技术之一，是网络工程专业网络工程设计技术方向学生必须掌握的专业课程之一。本课程主要是向学习者介绍光纤通信的主要概念和基本原理，目前常用的光纤通信技术以及发展应用方向，使学生能够理解和掌握光通信网络的基本构成和基本原理，典型的体系结构和应用。

通过本课程的学习，要求学生达到:

1．熟练掌握光纤特性的测量方法、用几何光学理论对光纤导光原理的推导过程和结论、半导体激光器工作原理和基本结构、光检测器工作原理和基本结构、光纤通信系统设计时的性能指标、同步数字系里SDH、WDM系统的基本构成与主要技术特点

2．理解光纤通信的优点、光纤传输特性、光隔离器，波分复用器原理、光发射机、光接收机、损耗和色散对中继距离的影响、掺铒光纤放大器的基本工作原理与构成特性、SDH传送网功能结构与物理拓扑

3．了解光纤通信的发展历史、光纤的结构与分类、常见无源光器件种类和应用、线路编码的概念、通信网发展趋势

二、课程教学基本内容与要求

第一章 概论

（一）基本教学内容

1.1光纤通信发展的历史和现状

1.2光纤通信的优点和应用

1.3光纤通信系统的基本组成

（二）基本要求

教学目的：了解光纤通信的发展历史、掌握光纤通信系统的组成，与定义、理解光纤通信的优点。

教学重点：光纤通信系统组成、光纤通信系统特性

教学难点：光纤通信系统组成

第二章 光纤和光缆

（一）基本教学内容

2.1光纤结构和类型

2.2光纤传输原理

2.3光纤传输特性

2.4光缆

2.5光纤特性测量方法

（二）基本要求

教学目的：掌握光纤的结构与分类、了解常见的光纤光缆的分类、特点、和应用、了解光纤的三个低损耗工作波长、理解光纤光纤传输特性、理解用几何光学理论对光纤导光原理的推导过程和结论、掌握光纤特性的测量方法。

教学重点：光纤的结构和分类、几何光学方法描述光纤传输原理、损耗与色散的测量光缆的基本结构与类型。

教学难点：光纤传输的波动理论、光纤的色散与损耗。

第三章 通用光器件

（一）基本教学内容

3.1光源

3.2光检测器

3.3光无源器件

（二）基本要求

教学目的：掌握半导体激光器工作原理和基本结构、理解半导体激光器主要特性、掌握光检测器工作原理和基本结构、了解广电二极管一般性能和应用、了解常见无源光器件种类和应用、理解光隔离器，波分复用器原理。

教学重点：半导体激光器工作原理、半导体激光器主要特性、光电二极管工作原理、光电二极管一般性能和应用

教学难点：半导体激光器工作原理、IN光电二极管，APD光电二极。

第四章 光端机

（一）基本教学内容

4.1光发射机

4.2光接收机

4.3线路编码

（二）基本要求

教学目的：了解光端机组成、结构、理解光端机的原理、理解光发射机、光接收机、了解线路编码的概念

教学重点：光端机的基本组成、光发送机的性能指标、接收机灵的敏度和动态范围的定义与计算。

教学难点：光接收机的噪声分析。

第五章 数字光通信系统

（一）基本教学内容

5.1两种传输体制

5.2系统的性能指标

5.3系统的设计

（二）基本要求

教学目的：了解准同步数字系里PDH、理解同步数字系里SDH、掌握光纤通信系统设计时的性能指标、理解损耗对中继距离的影响、理解色散对中继距离的影响、中继距离与传输速率的关系。

教学重点：色散与损耗限制系统传输距离的计算方法、SDH传输网络与帧结构。

教学难点：中继距离与输速率的关系

第七章 光纤通信新技术

（一）基本教学内容

7.1光纤放大器

7.2光波分复用技术

7.3光交换技术

7.4光孤子通信

7.5相干光通信技术

7.6光时分复用技术

7.7波长变换技术

（二）基本要求

教学目的：掌握掺铒光纤放大器的基本工作原理与构成特性、了解掺铒光纤放大器的优点与应用、理解光波分复用原理、掌握WDM系统的基本构成与主要技术特点、理解光交换技术、了解光孤子通信、了解相干光通信技术、了解光时分复用技术与波长变换技术

教学重点：光放大器的类型与特点、掺铒光纤放大器工作原理、波分复用基本原理

教学难点：光纤放大器原理

第八章 光纤通信网络

（一）基本教学内容

8.1通信网的发展趋势

8.2 SDH传送网

8.3 WDM光网络

8.4光接入网

8.4.4光纤同轴电缆混合网

（二）基本要求

教学目的：了解通信网发展趋势、掌握SDH传送网功能结构与物理拓扑、了解WDM光网络层次结构、了解简单WDM光网络示例、理解有源光网络、无源光网络

教学重点：WDM光网络、 光接入网

教学难点：WDM光网络

三、课程各章节学时分配

四、本课程课外学习与修学指导

由于该课程着重于理论+实践+研究，且具较强实践性。所以要学好本课程，必须做到理论与实践紧密结合，才能达到较好的学习效果。要求学生多参阅相关书籍，多做练习，认真完成实验环节，提高实践技能。

五、本课程考核方式及成绩评定标准

考核方式：闭卷考试

成绩评定标准：本课程的考核是平时成绩和期终考试成绩相结合，平时成绩的评定包括作业、课堂提问、出勤,实验报告四个部分，平时作业，出勤课堂提问占课程考核成绩20%，实验内容占20%期末考试成绩占课程考核成绩的60%。

其中期未考试总分100分，基础题占50%，中等难度题占40%，较难题占10%。考试题型主要有：选择题、填空题、简答题、名词解释、计算题、综合应用题等。

六、教材及参考书

教材：《光纤通信》西安电子科技大学出版社 刘增基 编著2007

主要参考书：

[1]《光纤通信》，王辉，电子工业出版社，2004年版

[2]《光纤通信系统》，顾畹仪编著，北京邮电大学出版社，1999年版；

[3]《光纤通信技术》，北京邮电大学出版社，孙学康，2001年版

[4]《光纤通信》修订版，高炜烈，人民邮电出版社，2002年版

大纲撰写人：张政

大纲审阅人：彭智朝

教学副主任：易叶青

编写日期：2012.6