《光纤通信技术》课程大纲
课程名称：光纤通信技术
课程类别：核心课
学分：4学分
适用专业：通信工程专业、计算机应用专业
先修课程：数字通信原理、数据通信原理
一、课程的教学目的
《光纤通信技术》是信息与通信工程学科一门重要的专业课程。课程定位为需要学习通信工程、计算机通信技术等专业，从事信息通信、计算机、网络等相关行业的学员。光纤通信系统具有低的传输损耗和宽的传输频带的特点，成为高速数据业务的理想传输通道。课程以光纤的导光原理和激光器的发光原理为基础内容，同时涵盖了各种实用光网络技术。课程以提高学生基本技能素质与新技术、新手段的应用能力为目标，培养能满足光纤网络工程的规划建设、系统调测、电信核心网络和接入网络的工程等需要的应用型人才。
为了更好地掌握本课程的知识，每章后面均附有大量的习题，并对主要知识点进行了总结。鉴于本课程是实践性很强的专业课程，其教学内容既包括理论学习内容，又涵盖与之相关的实践实验活动内容，为以后学习光纤通信工程新技术打下基础。
二、相关课程的衔接
学习本课程需要先修《数字通信原理》、《数据通信原理》等专业基础课程以及《现代交换技术》、《宽带接入技术》等相关课程；后续课程包括《光网络》、《多媒体通信》等。三、教学的基本要求
要求掌握《光纤通信技术》的基本概念、工作原理，了解相关扩展知识。熟练进行光纤通信技术的工程分析及工程计算。
熟悉实验原理及内容，能够利用所学基本知识完成简单电路的分析和设计。
四、课程教学方法
下载教学内容导学、详解、实时辅导、教案、综合练习题等资料。
为了更好地掌握本课程的知识，每章后面均附有大量的习题，并对主要知识点进行了总结。本课程含有实验，使本课程更多地与实践接轨，为以后学习光纤通信工程新技术打下基础。
五、课程考核方式
本学期将安排4次阶段作业。每次作业计10分，共计40分。
作业类型为客观题，可重复提交，直至分数满意为止。
考试：本课程的考试采用开卷的形式，由于本课程的计算量较大，建议学生熟练使用计算器。由于考试中有画图题，请带铅笔、直尺、橡皮。
阶段作业占总评成绩的40%，期末考试成绩占总评成绩的60%。
六、课程教学内容
教学内容的结构
第一章课程介绍
1、教学内容
?课程导学
?课程学习介绍
2、教学基本要求
了解本课程适用专业；本课程教材；课程的目标；课程基本内容；课程内容基本要求；课程考核方法；课程资料。
3、重点
课程简介、课程导学
4、难点
课程的整体架构
第二章概述
1、教学内容
?光纤通信的基本概念
?光纤的结构与分类
?光纤通信系统的基本组成
?光纤通信的优越性
2、教学基本要求
掌握光纤通信的基本概念；光纤的结构和分类；光纤的优点；目前实用的光纤通信系统。了解模式的含义；光纤通信系统组成的整体框架。
3、重点
光纤通信的基本概念、光纤的结构和分类、光纤通信的优点、光纤通信系统的组成
4、难点
模式的概念、强度调制、直接检波的概念
第三章光导纤维
1、教学内容
?用射线理论分析阶跃型光纤的导光原理
?用射线理论分析渐变型光纤的导光原理
?用波动理论分析阶跃型光纤的导光原理
?单模光纤
?光纤的传输特性
2、教学基本要求
掌握与光纤导光原理相关的理论知识：几何光学原理、电磁场理论；射线理论中的阶跃型光纤的相关知识：相对折射指数差、弱导波光纤的概念、光射线的种类、阶跃型光纤的导光原理、数值孔径；波动理论中的阶跃型光纤的相关知识：标量模的概念、标量模截止的概念、单模传输条件、模数量的估算；射线理论中的渐变型光纤的相关知识：渐变型光纤的导光原理、子午线的轨迹方程、自聚焦现象、本地数值孔径的概念；单模光纤：单模光纤的概念、衰减系数的概念及公式、单模光纤的单模传输条件、单模光纤的截止波长；光纤的传输特性：光纤的传输特性、产生损耗的主要原因、色散的定义及表示方法、光纤中的色散。
了解波动的概念；斜射线的概念；标量近似解法的推导思路及过程；渐变型光纤的标量近似解法；单模光纤的双折射；造成光纤吸收损耗和散射损耗的原因；了解单模光纤时延差的公式；多模渐变型光纤的模式色散。
3、重点
光纤通信的基本概念、光纤的结构和分类、光纤通信的优点、光纤通信系统的组成4、难点
模式的概念、强度调制、直接检波的概念
第四章光纤通信器件
1、教学内容
?半导体光源
?半导体光电检测器
?光放大器
2、教学基本要求
掌握激光器的物理基础；激光器的组成及其参量；半导体激光器的工作原理及工作特性；半导体材料的光电效应；光纤通信中常用的半导体光电检测器；光电检测器的工作特性；EDFA 的优点；EDFA的结构及工作原理；EDFA的工作特性。
了解半导体激光器的结构；半导体光电检测器的结构；非线性光纤放大器的概念。
3、重点
激光器的物理基础、激光器的组成及其参量、半导体激光器的工作原理及工作特性、半导体材料的光电效应、光纤通信中常用的半导体光电检测器、光电检测器的工作特性、EDFA 的优点、EDFA的结构及工作原理、EDFA的工作特性
4、难点
激光器的谐振频率、半导体激光器的工作原理、半导体材料的光电效应、EDFA的工作原理
第五章光纤通信系统
1、教学内容
?光纤通信中的线路码型
?光发射机
?光接收机
?光中继器
?衰减、色散受限最大中继距离计算
2、教学基本要求
掌握光纤通信的线路码型；光发射端机的要求及其组成；光接收端机的组成及其性能指标；光中继器组成；衰减对中继距离的影响；光纤色散特性和光源对信号的影响；衰减受限中继距离计算；色散受限中继距离计算。
了解光纤通信系统中监控系统、备用系统等辅助系统。
3、重点
光纤通信的线路码型、光发射端机的要求及其组成、光接收端机的组成及其性能指标、光中继器组成、衰减对中继距离的影响、光纤色散特性和光源对信号的影响、最大中继距离的计算
4、难点
时钟恢复电路的工作原理、高码速激光器的谱线特性、模分配噪声、啁啾声、光纤的色
散与带宽的关系
第六章SDH&WDM网络
1、教学内容
?SDH网络
?WDM网络
?光传送网OTN
2、教学基本要求
掌握SDH的基本概念及特点；SDH的同步传输模块及其帧结构；SDH的复用过程；SDH 的映射过程；SDH网元；波分复用的基本概念及特点；WDM系统组成结构；WDM网络的基本网元的组成及功能；光传送网的基本概念及特点；光传送网的分层结构；网络生存性；误码性能分析。
了解SDH的网同步；WDM光纤通信系统；抖动性能分析。
3、重点
SDH的基本概念、同步传输模块、SDH的帧结构、SDH的复用与映射、SDH设备、波分复用的基本概念、WDM系统组成结构、WDM网络的基本网元的组成及功能、光传送网的基本概念及特点、光传送网的分层结构、光传送网的网络节点设备种类及功能、基于SDH的传送网、基于WDM的光传送网、网络生存性的基本概念、网络生存性的衡量技术指标、SDH网络的保护、WDM网络的保护、光网络中的光接口、电接口的界定、误码性能、抖动性能
4、难点
SDH的帧结构、SDH的复用与映射、SDH设备、WDM系统组成结构、WDM网络的基本网元的组成及功能、光传送网的基本结构、基于SDH的传送网、基于WDM的光传送网、SDH网络的保护、WDM网络的保护、误码性能、抖动性能
第七章城域光网络
1、教学内容
?城域光网络的基本概念
?光互联网
?MSTP技术
2、教学基本要求
掌握城域光网络的分层结构及各层在城域网中的作用；骨干层主要传输技术；IP over SDH技术；MSTP的基本概念及特点；以太网业务接入过程；ATM业务的接入过程；掌握PDH 和SDH业务的接入过程；MSTP中的级联与虚级联技术、链路容量调整方案、通用成帧规程概念及作用。
了解接入层主要接入技术；IP over WDM技术；MSTP中的链路容量调整过程、通用成帧规程的帧结构；MSTP在城域网中的应用解决方案。
3、重点
城域光网络的分层结构及各层在城域网中的作用、骨干层主要传输技术、IP over SDH 技术、MSTP的基本概念及特点、MSTP的接入业务类型（以太网业务、ATM业务、PDH业务和SDH业务）及其接入过程、MSTP中的关键技术
4、难点
骨干层主要传输技术、IP over SDH技术、IP over WDM技术、MSTP中的关键技术