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1、光波导与光纤通信课程教学大纲一、光波导与光纤通信课程说明（一）课程代码：08131013（二）课程英文 名称：Fundamentals of Light Wave Guide & Fibre Optical Communication（三）开课对象：应用物理学专业本科生（四）课程性质：光波导与光纤通信应用物理学专业本科生的专业选修课。其预修课程有大学物理、 数理方法、通信原理等。本课程的目的本课程的目的是让学生掌握光纤通信的基本概念， 基本理论和基本技术，了解光纤通信的发展现状。（五）教学目的：本课程的目的是让学生掌握光纤通信的基本概念，基本理论和基本技术，了解光纤通信的发展现状，更好地适应社
2、会需要。（六）教学内容：光纤通信是现代通信网的重要组成部分，本课程内容主要包括光波导和光纤的基本理论和性质；半导体、激光器、光检测器、光放大器等光纤通信器件的基本理论和性质 光发射机、光接收机的基本理论和性质；光纤通信系统的构成、设计方式以及光纤通信中各种新技术、新发展。（七）学时数、学分数及学时数具体分配学时数：54 学时分数： 3 学分学时数具体分配：教学内容讲授实验/实践合计第一章概论22第二章光纤与导光原理88第三章光缆的制造及无源光器件44第四章光源与光检测器44第五章光纤激光器66第六章光纤放大器66第七章线路编码与多媒体应用66第八章光发射机与光接收机66第九章光纤网络通信技术6
3、6第十章光纤通信系统中的测量66合计5454(A)教学方式以课堂讲授为主要授课方式(九)考核方式和成绩记载说明考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ,期末成绩占60% 。、讲授大纲与各章的基本要求第一章 概论教学要点：通过本章学习，使学生掌握光纤通信的发展史及其发展方向，光纤通讯的优点 及特点。1 .了解光纤通信的发展状况。2 .理解光纤通信的特点。教学时数：2学时教学内容：第一节光纤通信的发展概况 第二节光纤通信的特点考核要求：1.1 光纤通信的发展概况1.1.1 光纤通信的发展史（了解）1.1.2
4、光纤通信的发展动态及方向（识记）1.2 光纤通信的特点1.2.1 光纤通信的优点及特点（识记）第二章光纤与导光原理教学要点：要求学生深刻理解和熟练掌握光纤的波动理论及光纤的色散和脉冲展宽；一般理解和掌握光纤的结构和分类及光纤的损耗。1. 深刻理解和熟练掌握光纤的波动理论。2. 深刻理解和熟练掌握光纤的色散和脉冲展宽。3. 一般理解和掌握光纤的结构和分类。4. 一般理解和掌握光纤的损耗。教学时数：8学时教学内容：第一节光纤的波动理论第二节光纤的色散和脉冲展宽第三节光纤的结构和分类第四节光纤的损耗考核要求：2.1 光纤的波动理论2.1.1 光在光纤中传播的特点（识记）2.1.2 光纤导波理论（应用
5、）2.1.3 光纤的波动理论（应用）2.2 光纤的色散和脉冲展宽2.2.1 光纤中光色散的原因（识记）2.2.2 光纤中光色散理论（应用）2.2.3 光纤中光脉冲展宽理论（应用）2.3 光纤的结构和分类2.3.1 光纤的结构（识记）2.3.2 光纤的分类（识记）2.3.3 常见几种光纤的工作特点（领会）2.4 光纤的损耗2.4.1 光损耗理论（应用）2.4.2 光纤中光的损耗（领会）第三章光缆的制造及无源光器件教学要点：理解无源光器件通过学习，使学生了解光缆的制造方法、光缆的结构及分类。的概念及工作特点。1. 了解光缆的制造方法。2. 了解光缆的结构及分类。3. 理解无源光器件的概念及工作特点
6、。教学时数：4学时教学内容第一节光纤的制造方法第二节光缆的结构和分类第三节无源光器件考核要求：3.1 光纤的制造方法3.1.1 光纤的制造方法（领会）3.2 光缆的结构和分类3.2.1 光缆的结构（识记）3.2.2 光缆的分类（识记）3.2.3 常见光缆的工作特点（领会）3.3 无源光器件3.3.1 无源光器件的定义及工作原理（识记）3.3.2 无源光器件的工作特点（识记）第四章光源与光检测器教学要点：使学生掌握光源的发光原理及发光特性；掌握光检测器件的工作原理及工作特点。1. 掌握光源的发光原理和发光特性。2. 掌握光检测器件的工作原理及工作特点。教学时数：4学时教学内容：第一节发光器件的原
7、理与特性第二节光检测器件考核要求：4.1 发光器件的原理与特性4.1.1 发光器件的发光原理（应用）4.1.2 发光器件的发光特性（识记）4.1.3 常见的发光器件（领会）4.2 光检测器件4.2.1 光检测器件的工作原理（应用）4.2.2 光检测器件的工作特点（领会）4.2.3 常见的光检测器件（领会）第五章光纤激光器教学要点：深刻理解与熟练掌握光纤激光器的谐振腔和超荧光光纤激光器；一般理解与掌握掺杂光纤和掺稀土元素的光纤激光器。1 . 理解光纤激光器的谐振腔的结构及工作原理。2 .理解超荧光光纤激光器的结构及工作原理。3 .理解掺杂光纤优点及相关理论。4 .理解掺稀土元素的光纤激光器工作原
8、理。教学时数：6 学时教学内容：第一节光纤激光器的谐振腔第二节超荧光光纤激光器第三节掺杂光纤第四节掺稀土元素的光纤激光器考核要求：5.1 光纤激光器的谐振腔5.1.1 光纤激光器的谐振腔的结构（领会）5.1.2 光纤激光器的谐振腔的工作原理（应用）5.2 超荧光光纤激光器5.2.1 超荧光光纤激光器的结构（领会）5.2.2 超荧光光纤激光器的工作原理（应用）5.3 掺杂光纤5.3.1 光纤掺杂的原因（识记）5.3.2 掺杂光纤的优点（领会）5.3.3 掺杂光纤的相关理论（应用）5.4 掺稀土元素的光纤激光器5.4.1 掺稀土元素的光纤激光器的优点（领会）5.4.2 掺稀土元素的光纤激光器的工作
9、原理（应用）第六章光纤放大器教学要点：使学生掌握光纤放大器的基本性能和掺铒光纤放大器的工作原理。1. 掌握光纤放大器的基本性能。2. 掌握掺铒光纤放大器的工作原理。教学时数：6 学时教学内容：第一节掺铒光纤放大器第二节光纤放大器的基本性能考核要求：6.1 掺铒光纤放大器6.1.1 使用光纤放大器的优点（识记）6.1.2 掺铒光纤放大器的工作原理（识记）6.2 光纤放大器的基本性能6.2.1 光纤放大器的基本性能（识记）第七章线路编码与多媒体应用教学要点：使学生深刻理解与熟练掌握线路编码，一般理解与掌握光纤通信系统中多媒体处理技术。1. 深刻理解与熟练掌握线路编码。2. 一般理解与掌握光纤通信系
10、统中多媒体处理技术。教学时数：6 学时教学内容：第一节线路编码第二节光纤通信系统中多媒体处理技术考核要求：7.1 线路编码7.1.1 线路编码的概念（领会）7.1.2 线路编码原理（应用）7.1.3 线路编码技术（识记）7.2 光纤通信系统中多媒体处理技术7.2.1 光纤通信系统中多媒体处理技术（应用）第八章光发射机与光接收机教学要点：要求学生掌握光发射机与光接收机的工作原理和特点。1. 掌握光发射机的工作原理和特点。2. 掌握光接收机的工作原理和特点。教学时数：6 学时教学内容：第一节光发射机第二节光接收机考核要求：8.1 光发射机8.1.1 光发射机的工作原理（应用）8.1.2 光发射机的
11、工作特点（识记）8.2 光接收机8.2.1 光接收机的工作原理（应用）8.2.2 光接收机的工作特点（识记）第九章光纤网络通信技术教学要点：使学生深刻理解和掌握同步数字系列、异步传输模式、X.25 技术、光纤有线电视系统的设计举例；一般理解与掌握信息高速公路的一般概念、传输媒体、网络与网络技术。1 .同步数字系列。2 .异步传输模式。3 . X.25 技术。4 .光纤有线电视系统的设计举例。5 .网络与网络技术。教学时数：6 学时教学内容：第一节同步数字系列第二节异步传输模式第三节 X.25 技术第四节光纤有线电视系统的设计第五节网络与网络技术考核要求：9 .1同步数字系列1.1.1 同步数字
12、的概念（领会）1.1.2 同步数字传输的特点（领会）1.1.3 同步数字系统的设计（应用）9.2 异步传输模式9.2.1 异步传输的概念（领会）9.2.2 异步传输的特点（领会）9.2.3 异步传输系统的设计（应用）9.3 X.25 技术9.3.1 X.25技术的特点（识记）9.3.2 X.25技术的应用（领会）9.4 光纤有线电视系统的设计9.4.1 光纤有线电视系统的组成（识记）9.4.2 光纤有线电视系统的设计（应用）9.5 网络与网络技术9.5.1 信息高速公路的一般概念（领会）9.5.2 信息传输媒体（领会）9.5.3 网络及网络技术（领会）第十章光纤通信系统中的测量教学要点： 要求
13、掌握光纤特性的测量原理及仪器，掌握光纤数字传输系统传输特性的测量原理及仪器。1. 掌握光纤特性测量原理及仪器。2. 掌握光纤数字传输系统传输特性的测量原理及仪器。教学时数：6 学时教学内容：第一节光纤特性的测量第二节光纤数字传输系统传输特性的测量第三节光纤测量中常用仪器考核要求：10.1 光纤特性的测量10.1.1 光纤特性的测量原理（应用）10.1.2 光纤特性的测量仪器（领会）10.2 光纤数字传输系统传输特性的测量10.2.1 光纤数字传输系统传输特性的测量原理（应用）10.2.2 光纤数字传输系统传输特性的测量仪器（领会）10.3 光纤测量中常用仪器1.1 3.1 光纤测量中常用仪器（识记）10.3 . 2仪器的工作原理及特点（领会）三 、 推荐教材和参考书目光纤通信，徐宝强等编，北京航空航天大学出版社，1999刘增基等编著，西安电子科技大学出版社，2001原荣主编，电子工业出版社，1999