光纤通信实验教案

光纤通信技术电子教案一、教学目标1. 让学生了解光纤通信的基本概念、原理和特点。

2. 使学生掌握光纤通信系统的组成及其关键部件。

3. 培养学生了解光纤通信的应用领域和未来发展趋势。

二、教学内容1. 光纤通信概述光纤通信的定义光纤通信的发展历程光纤通信的优势与不足2. 光纤的工作原理光波的产生与传输光纤的导光原理光纤的衰减与色散3. 光纤通信系统组成光源光发送器光纤光接收器光放大器4. 光纤通信技术的关键技术光波的分波和解波光信号的调制与解调光信号的放大与传输5. 光纤通信的应用领域通信网络数据传输有线电视医疗、工业与科研领域三、教学方法1. 采用讲授法，讲解光纤通信的基本概念、原理和特点。

2. 利用多媒体演示，展示光纤通信系统的组成及其工作原理。

3. 案例分析，让学生了解光纤通信在实际应用中的具体实例。

4. 开展小组讨论，探讨光纤通信技术的未来发展。

四、教学评价1. 课堂问答，评估学生对光纤通信基本概念的理解。

2. 课后作业，检验学生对光纤通信系统组成的掌握。

3. 小组报告，评估学生对光纤通信应用领域的了解。

4. 课程论文，让学生深入研究光纤通信技术的某一方向。

五、教学资源1. 教案、课件和讲义。

2. 多媒体演示素材。

3. 光纤通信相关案例资料。

4. 光纤通信技术发展论文集。

六、教学活动1. 导入新课：通过展示光纤通信在现代社会中的重要作用，引发学生对光纤通信技术的好奇心和兴趣。

2. 理论讲解：详细讲解光纤通信的基本概念、原理和特点，引导学生理解光纤通信的基本知识。

3. 演示实验：进行光纤通信原理的演示实验，让学生直观地了解光波在光纤中的传输过程。

4. 案例分析：分析光纤通信在实际应用中的具体实例，让学生了解光纤通信技术的实际应用价值。

5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，探讨光纤通信技术的未来发展及其对社会的潜在影响。

七、教学安排1. 第1-2课时：讲解光纤通信的基本概念、原理和特点。

2. 第3-4课时：讲解光纤的工作原理及其光纤的导光原理。

初中科学光纤原理教案一、教学目标1. 让学生了解光纤通信的基本概念，知道光纤通信的优点。

2. 让学生掌握光纤通信的原理，了解光纤的结构和光信号的传输过程。

3. 培养学生的观察能力、思考能力和动手能力，提高学生对科学知识的兴趣。

二、教学内容1. 光纤通信的基本概念2. 光纤的结构和光信号的传输过程3. 光纤通信的优点4. 光纤通信的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：光纤通信的原理，光纤的结构和光信号的传输过程。

2. 教学难点：光纤通信的原理，光纤的结构和光信号的传输过程。

四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考光纤通信的原理和优点。

2. 使用多媒体教学，展示光纤的结构和光信号的传输过程。

3. 进行实验操作，让学生亲身体验光纤通信的原理。

五、教学步骤1. 引入新课：提问学生对光纤通信的了解，引导学生思考光纤通信的优点。

2. 讲解光纤通信的基本概念，介绍光纤的结构和光信号的传输过程。

3. 讲解光纤通信的优点，让学生了解光纤通信的优势。

4. 进行实验操作，让学生亲身体验光纤通信的原理。

5. 总结本节课的主要内容，布置课后作业。

六、课后作业1. 绘制光纤的结构图。

2. 列举光纤通信的优点。

3. 调查生活中使用光纤通信的实例。

七、教学反思本节课通过问题驱动的教学方法，引导学生思考光纤通信的原理和优点。

通过多媒体教学，展示了光纤的结构和光信号的传输过程。

实验操作让学生亲身体验了光纤通信的原理。

但在教学过程中，要注意引导学生主动参与，提高学生的动手能力。

光纤通信实验简介光纤通信是一种利用光纤作为传输介质的通信方式，它具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点。

在光纤通信实验中，我们将了解光纤通信的原理、组成部分以及实验步骤。

实验目的本实验旨在让学生了解光纤通信的原理，掌握光纤通信的基本操作。

实验材料•光纤通信实验箱•光纤通信模块•光源•接收器•光纤缆实验步骤第一步：准备工作1.将光纤通信模块安装在实验箱上。

2.将光纤缆连接到光纤通信模块的发光端口和接收端口。

第二步：设置光源和接收器1.将光源连接到发光端口。

2.将接收器连接到接收端口。

第三步：传输数据1.在电脑上打开串口通信软件。

2.将光纤通信模块连接到电脑的串口。

3.输入要传输的数据，并发送给光纤通信模块。

4.在串口通信软件中接收光纤通信模块发送的数据。

第四步：观察实验结果1.观察光纤通信模块发出的光信号。

2.观察接收器接收到的光信号。

3.比较发送的数据和接收到的数据，判断是否传输成功。

实验注意事项1.在操作光纤通信模块时，要注意避免弯折光纤，以免造成光信号的损失。

2.在调试光纤通信模块时，要注意调节光源和接收器的位置，以获取较好的信号接收效果。

3.在传输数据时，要确保光纤通信模块的参数与串口通信软件的参数相匹配，以确保数据传输的正确性。

实验结果分析根据观察到的实验结果，我们可以判断光纤通信模块的性能和传输质量。

如果发送的数据与接收到的数据完全一致，说明光纤通信正常工作。

如果有数据传输错误或丢失，可能需要检查光纤连接是否良好或调整光源和接收器的位置。

结论通过本次实验，我对光纤通信的原理和操作有了更深入的了解。

光纤通信技术具有很多优势，可以应用在许多领域，如通信网络、数据传输等。

同时，我也体会到了在实验中需要仔细操作和严密观察实验结果的重要性。

参考文献参考文献可以列举光纤通信实验的相关教材、学术论文等信息。

光纤通信实验教学大纲引言光纤通信作为现代通信领域最重要的技术之一，已经成为了信息传输的主要方式。

由于光纤通信具有高速率、大容量、抗干扰性强等优点，越来越多的人开始对光纤通信技术感兴趣。

为了培养学生对光纤通信技术的理解和实践能力，本教学大纲旨在提供一种规范和系统的光纤通信实验教学指导。

一、实验目的1. 掌握光纤通信基本原理和相关概念；2. 熟悉光纤通信系统的光源、光纤和光检测器的特点和使用方法；3. 能够设计和构建简单的光纤通信实验系统；4. 学会使用光纤通信测试仪器进行实验数据的采集和分析。

二、实验内容1. 光纤特性实验1.1 光纤衰耗测量实验 1.2 光纤色散测量实验1.3 光纤耦合实验2. 光纤通信系统实验2.1 光纤通信距离实验 2.2 光纤通信可靠性实验2.3 光纤通信速率实验3. 光纤传感实验3.1 光纤温度传感器实验 3.2 光纤应变传感器实验3.3 光纤压力传感器实验三、实验设备和材料1. 光纤通信实验箱2. 光源和光检测器3. 光纤衰减器和色散测量仪4. 光纤连接器和光耦合器5. 光纤测试仪器6. 光纤传感器四、实验操作流程1. 实验前的准备工作1.1 检查实验设备和材料的完整性和正常工作；1.2 准备实验所需的初始配置和参数。

2. 实验操作步骤2.1 根据实验要求和实验指导书进行实验仪器的连接和设置；2.2 进行实验数据的采集和记录；2.3 分析实验结果，并根据实验要求进行必要的实验报告撰写。

3. 实验后的工作3.1 清理实验现场，保持实验设备的整洁和安全；3.2 整理实验数据和实验报告，进行实验成果的汇总和总结。

五、实验安全要求1. 实验过程中要注意安全，遵守实验室规章制度；2. 使用实验仪器和设备时要按照使用手册进行操作；3. 注意光纤通信设备的保养和维护，确保其正常工作。

六、实验评分和考核1. 实验操作的规范性和准确性；2. 分析和解释实验现象和实验结果的能力；3. 实验报告的撰写规范性和内容完整性；4. 实验室卫生和安全意识的表现。

实验一光纤结构和分类一、实验目的1.了解光纤的分类与各种光纤的特点。

2.了解光纤的各种性能参数。

二、实验内容1.介绍光纤的构成与分类。

2.成品光纤的主要参数的介绍。

3.测量光纤的插入损耗。

三、实验仪器1.光纤实验系统1台。

2.光纤跳线2根。

3.光固定衰减器1个。

4.光功率计1台四、实验步骤1.关闭实验系统。

按以下方式用连信号连接导线连接：3.将1310nm光发模块的J100第一位拨到ON，第二位拨到OFF，将1310nm光发模块的RP100逆时针旋到最大。

4.将1310nm光发模块的101设置为“数字”。

5.打开系统电源。

将数字信号源输第一路的拨码开关U311全拨到“OFF”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。

6.观测并记录光功率计的读数P1。

7.关闭系统电源。

在光纤跳线和光功率计之间插入一个光固定衰减器。

8.打开系统电源。

观察并记录光功率计的读数P2。

9.关闭系统电源，拆除实验导线，将各实验仪器摆放整齐。

五、实验报告1.记录实验参数P1、P2。

按公式P=P1-P2，得到光纤的插入损耗P。

2.换1550nm光发端。

然后再测量插入损耗。

光纤活动连接器一、实验目的1.了解光纤活动连接器在光纤通信系统中的作用2.了解光纤的各种性能参数。

二、实验内容1.介绍光纤活动连接器的特点与作用。

2.介绍光纤活动连接器的分类。

3.测量光纤活动连接器的插入损耗。

三、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。

2.光功率计1台。

3.光纤活动连接器1个。

四、实验步骤1.关闭实验系统。

按以下方式用连信号连接导线连接：3.将1310nm光发模块中的J100第一位拨到ON，第二位拨为OFF，将1310nm光发模块中的RP100逆时针旋到最大。

4.将1310nm光发模块的J101设置为“数字”。

5.打开系统电源。

将数字信号源输第一路的拨码开关U311全拨到“OFF”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。

光纤通信实验讲义实验一P-I特性曲线的绘制及光纤熔接机的使用一、实验目的1、学习半导体激光器发光原理2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入电流的关系3、掌握半导体激光器P-I曲线的测试及绘制方法4、了解光纤熔接机的操作方法二、实验内容测量半导体激光器功率和注入电流，并画出P-I关系曲线。

使用光纤熔接机实现两根光纤的熔接。

三、实验仪器示波器，RC-GT-III型光纤通信实验系统，光功率计，万用表，光纤熔断器一台。

四、基本原理1、半导体激光器的功率特性及伏安特性图1-1 激光器的功率特性图1-2 激光器的伏安特性半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如图1-1所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流)，用I th表示。

在门限电流以下，激光器工作于自发发射，输出荧光功率很小，通常小于100puW；在门限电流以上，激光器工作于受激发射，输出激光，功率随电流迅速上升，基本上成直线关系。

激光器的电流与电压的关系相似于正向二极管的特性，如图1-2所示，但由于双异质结包含两个PN结，所以在正常工作电流下激光器两极间的电压约为1.2V。

阈值条件就是光谐振腔中维持光振荡的条件。

图1-3 LD半导体激光器P-I曲线示意图半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，激光二极管可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即激活介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。

将开始出现净增益的条件称为阈值条件。

一般用注入电流值来标定阈值条件，也即阈值电流I th，当输入电流小于I th时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED 发出光，当电流大于I th时，则输出光为激光，且输入电流和输出光功率成线性关系，该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P-I的线性关系．在实验中所用到半导体激光器其输出波长为1310nm，带尾纤及FC型接口。

光纤通信技术电子教案一、教学目标1. 让学生了解光纤通信的基本概念、原理和特点。

2. 使学生掌握光纤通信系统的组成及其工作原理。

3. 培养学生对光纤通信技术的应用和发展趋势的认识。

二、教学内容1. 光纤通信的基本概念1.1 光与光纤1.2 光纤通信的优点与局限2. 光纤通信系统的基本组成2.1 光源2.2 光发送器2.3 光纤2.4 光接收器2.5 光放大器3. 光纤通信的工作原理3.1 模拟光纤通信系统3.2 数字光纤通信系统4. 光纤通信技术的应用4.1 通信网络4.2 数据传输与存储4.3 医疗、工业及其他领域的应用5. 光纤通信技术的发展趋势5.1 高速光纤通信5.2 光纤到户（FTTH）5.3 光载无线通信（OWC）三、教学方法1. 采用多媒体教学，结合图片、动画和视频，直观地展示光纤通信的原理和应用。

2. 利用实验设备和模型，让学生亲身体验光纤通信的过程，提高学生的实践能力。

3. 开展小组讨论，引导学生思考光纤通信技术在现实生活中的应用和发展前景。

四、教学评价1. 课堂问答：评估学生对光纤通信基本概念的理解。

2. 实验报告：评估学生在光纤通信实验中的操作能力和对原理的掌握。

3. 小组报告：评估学生在小组讨论中的参与程度和思考深度。

五、教学资源1. 多媒体课件：包括图片、动画、视频等教学素材。

2. 实验设备：光纤通信实验仪、光纤等。

3. 参考书籍：光纤通信技术、光电子学等。

4. 网络资源：相关论文、新闻报道、技术动态等。

六、教学安排1. 课时：共计32课时，分别为4个学时/周，共8周。

2. 教学计划：周次内容安排学时第1周光纤通信的基本概念 4第2周光纤通信系统的基本组成 4第3周光纤通信的工作原理 4第4周光纤通信技术的应用 4第5周光纤通信技术的发展趋势 4第6周实验一：光纤通信系统实验 4第7周小组讨论：光纤通信在现实生活中的应用 4第8周总结与复习 4七、教学注意事项1. 确保学生掌握光纤通信的基本概念，以便能够理解后续的教学内容。

光纤通信技术电子教案一、教学目标1. 了解光纤通信的基本概念、原理和特点。

2. 掌握光纤通信系统的基本组成部分及其工作原理。

3. 熟悉光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。

二、教学内容1. 光纤通信的基本概念光纤通信的定义光纤通信的优点2. 光纤通信的原理光波的传播特性光纤的传输特性3. 光纤通信系统的基本组成部分光源光发送器光纤光接收器光放大器4. 光纤通信的工作原理光发送器的工作原理光纤的传输过程光接收器的工作原理5. 光纤通信技术的应用领域长途通信局域网光纤到户特殊应用三、教学方法1. 讲授法：讲解光纤通信的基本概念、原理和特点。

2. 案例分析法：分析光纤通信系统的实际应用案例。

3. 讨论法：引导学生探讨光纤通信技术的未来发展。

四、教学资源1. 教材：光纤通信技术。

2. 多媒体课件：演示光纤通信系统的原理和应用。

3. 网络资源：查找光纤通信技术的最新发展动态。

五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对光纤通信基本概念的理解。

2. 课后作业：巩固学生对光纤通信原理和系统的掌握。

3. 小组讨论：评估学生对光纤通信技术应用领域的了解。

4. 课程报告：考察学生对光纤通信技术未来发展的思考。

六、教学重点与难点1. 教学重点：光纤通信的基本概念和原理。

光纤通信系统的基本组成部分及其工作原理。

2. 教学难点：光波的传播特性和光纤的传输特性。

光发送器、光接收器以及光放大器的工作原理。

光纤通信技术的未来发展。

七、教学安排1. 课时：共计4学时。

2. 教学方式：讲授法、案例分析法、讨论法。

3. 教学过程：第一阶段：讲解光纤通信的基本概念和原理（0.5学时）。

第二阶段：分析光纤通信系统的组成部分及其工作原理（1学时）。

第三阶段：介绍光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势（0.5学时）。

第四阶段：案例分析与讨论（1学时）。

第五阶段：课堂问答与作业布置（0.5学时）。

八、教学案例1. 案例一：长途通信中的光纤通信系统。

2. 案例二：光纤到户的应用实例。

实验1 电光、光电转换传输实验一、实验目的1.了解本实验系统的基本组成结构；2.初步了解完整光通信的基本组成结构；3.掌握光通信的通信原理。

二、实验仪器1.光纤通信实验箱2.20M双踪示波器3.FC-FC单模尾纤 1根4.信号连接线 2根三、基本原理本实验系统重要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。

电端机又分为电信号发射和电信号接受两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接受端机三个子部分。

实验系统基本组成结构（光通信）如下图所示：图1.2.1 实验系统基本组成结构在本实验系统中，电发射部分可以是M 序列，可以是各种线路编码（CMI 、5B6B 、5B1P 等），也可以是语音编码信号或者视频信号等，光信道可以是1550nmLD+单模光纤组成，可以是1310nm 激光/探测器组成，也可以是850nmLED+多模光纤（选配）组成。

本实验系统中提供的1550nmLD 光端机是一体化结构，光端机涉及光发射端机TX （集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等），光接受端机RX （集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路）。

其数字电信号的输入输出口，都由铜铆孔开放出来，可自行连接。

一体化数字光端机的结构示意图如下：图1.2.2 一体化数字光端机结构示意图四、实验环节1. 关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为1550nm 的光信道），注意收集好器件的防尘帽。

2. 打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI 码PN ”。

确认，即在P101铆孔输出32KHZ 的15位m 序列。

3. 示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。

4. 用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A 通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度，最大不超过P204光接受输入光发射输出5V。

即将m序列电信号送入1550nm光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

实验一CPLD可编程器件信号产生及成形一、实验目的1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点信号波形。

2、了解CPLD可编程器件的开发应用及二次开发。

二、实验内容1、了解本实验系统所用到的信号波形。

2、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点信号波形。

3、测量并分析各测量点波形及数据。

4、学习CPLD可编程器件的编程操作。

三、预备知识1、数字光纤通信的基本原理。

2、熟悉数字光纤通信系统与模拟光纤通信系统的优缺点比较。

四、实验仪器与器材1、光纤通信实验箱一台2、直流稳压电源一台3、40MHz双踪模拟示波器一台4、万用表一台五、实验原理数字光纤通信之所以发展得如此迅速，是因为数字光纤通信与传统的电缆传输通信相比具有明显的优势。

如传输带宽很宽，通信容量大，中继距离长，保密性很好，投资少，见效快，管理维护方便等许多优点。

图1-1 数字光纤通信传输的基本原理图数字光纤通信的基本原理是将数字通信中的数据传输信号首先经过电—光变换成光脉冲数字信号，然后通过光纤光缆传输到数字通信的对方，最后再经过光—电变换、放大、均衡与定时再生成数据传输信号，这一变换如图1-1所示，图中的光发送机完成电—光变换后由光源器件（激光器—LD或者发光二极管—LED）发射光脉冲信号。

光接收机完成光—电变换，即由光检测器把光信号变换成电信号！数字信号的光源驱动电路与模拟驱动电路原理有一定的区别。

半导体激光器是利用其在有源区中受激发射的器件，只有在工作电流超过阈值电流的情况下，才会输出激光（相干光），因而是有阈值的器件。

本实验利用光纤对各种数字信号进行传输，以了解和熟悉光纤传输数字信号系统的组成。

用双踪示波器观察光发模块与光接收模块各点的波形，并进行比较。

数字信号有脉冲信号、NRZ码，CMI码。

在电路驱动上，数字驱动电路采用射极耦合驱动电路。

所有数字信号先经过电平转换，进行直流偏置后直接幅度调制到激光器中。

数字信号光纤传输系统组成框图如图1-2所示，对原始数字信号产生模块的信号进行各种不同方式的编码和译码，然后通过光纤传输，在测试端口观测输出端的信号波形，并且比较发光二极管的数字驱动与半导体激光器数字驱动效果的异同。

中学物理实验——制作光纤通信装置教案教学目标：1. 了解光纤通信的原理和基本构成2. 能够制作简单的光纤通信装置，并测试通信效果3. 加深学生对电磁波和光学的理解教学步骤：一、前置知识梳理向学生简要介绍电磁波和光学的相关知识，包括电磁波的波长、频率和传播速度，以及光的折射、反射和全反射原理。

二、光纤通信原理介绍1. 讲解光纤通信的原理和基本构成，包括光源、发射机、光纤、接收机和检测器等组成部分，并分别介绍其作用和重要性。

2. 讲解光纤通信的工作原理，包括信号光经由光纤传输到接收机处解调和还原成原始信号的过程。

三、光纤通信装置制作步骤1. 材料准备：光源、LED灯、半导体激光器、光纤、接收器、锥形开口钳、砂纸、电子元器件等。

2. 制作过程：（1）将LED灯或半导体激光器将作为光源，将其引出的光线用锥形开口钳插入光纤中。

（2）将光纤两端分别插入接收器和发射器中，并与其它电子元器件相连接。

（3）测试装置是否工作正常，包括测试装置对信号的传递和检测效果。

四、实验操作过程1. 分组进行制作光纤通信装置的实验操作，并严格按照上述制作步骤进行。

2. 进行光纤通信实验，用光纤通信装置进行简短的信息传递和数据传输，展示出光纤通信优越的传输效果。

五、实验成果分析1. 学生们利用实验结果阐述光纤通信具有什么样的优势和适用范围。

2. 小组展示实验成果，并进行实验结果的讨论和比较。

六、实验归纳总结与思考1. 总结本次实验的意义和意义所在，讲解光纤通信的应用和发展趋势。

2. 引导学生思考，如果用光纤通信传输的信号较大，需要如何调整装置以保证通信的稳定性和质量。

教学设计理念：通过本次实验，让学生们更直观和深刻地认识到光纤通信技术的优越性和应用价值，同时增强学生们动手制作和实验操作的能力，培养学生们的合作意识，强化学生们的创新精神和实践能力。

实验一光纤通信演示实验光纤通信以光波作为载波，以光纤作为传输媒质，正在成为当今通讯的主流。

本套系统将通信网络完整的演示为传输平台、接入平台、监控平台、管理平台。

通过本系统可实现视频、语音、数据在统一的光平台上传播。

一、实验目的：本实验目的了解光通信中各种信号的传输，熟悉光通信原理，掌握光通信的基本结构。

二、实验仪器：1.H10M0-120单频光端机2.智能PCM3.用户交换机4.VT600视频编、解码器5.E1/10Basee—T适配器6.电源7.监视器（电视机）8.工业摄像机9.计算机10.1.3pm单模光纤11.室内全方位云台一对局端、远端各一一台两对一对一对25寸、29寸各一台一部10m本套系统将通信网络完整的演示为传输平台、接入平台、监控平台、管理平台。

通过本系统可将视频、语音、数据在传输平台上自由传送与通信，语音传输应用的是智能PCM；传输平台选用120单频光端机；监控应用层以VT600视频编解码器为核心，实现视频的传输；数字传输通过E1/10Basee—T适配器来完成。

系统组成图如图1所示。

下面我们逐一介绍传输平台、语音传输、监控、数据传输的实现。

（一）传输平台传输平台由一对H10M0—120单频光端机、电源和10m长的1.3ym单模光纤组成。

120单频光端机是光电一体跳群光纤传输设备，采用全数字处理跳群系统专用集成电路。

包含减小抖动技术、数字锁相和时钟提取技术、抗干扰的2M接口技术等。

具有RS232、RS485和V.35等辅助数据通道、公务通道。

可实现集中监控。

设备具有体积小、重量轻、功耗低、抗干扰能力强和可靠性高等突出特点。

机箱厚度仅为4.5厘米，整机重约4公斤。

设备外观图见图2所示。

图2H10M0－120型光传输设备立体图H10M0—120型光传输设备的内部结构可由图3表示：H10M0—120型光端机的核心部分为其跳群单元，由HMX3101专用集成电路实现。

本单元将4个准同步2048Kbps 基群(E1)数字信号跳群复用至34368Kbps 三次群(E3)信号解复用还原成基群信号。

光通信课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解光通信的基本概念、原理和应用，掌握光纤通信的基本原理和光纤的制作过程，了解光通信技术在我国的发展现状和未来趋势。

1.了解光通信的基本概念和分类；2.掌握光纤通信的基本原理和光纤的制作过程；3.了解光通信技术在我国的发展现状和未来趋势。

4.能够分析光纤通信系统的组成和工作原理；5.能够解释光纤通信中的关键技术；6.能够运用光通信知识解决实际问题。

情感态度价值观目标：1.培养学生对光通信技术的兴趣和好奇心；2.使学生认识到光通信技术在现代社会中的重要性；3.培养学生热爱科学、追求真理的价值观。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括光通信的基本概念、光纤通信的基本原理、光纤的制作过程以及光通信技术在我国的发展现状和未来趋势。

1.光通信的基本概念：光通信的定义、分类和特点；2.光纤通信的基本原理：光纤的工作原理、光纤的传输特性；3.光纤的制作过程：光纤的制备、光纤的耦合和连接；4.光通信技术在我国的发展现状和未来趋势：我国光通信技术的发展历程、现状和未来发展趋势。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解光通信的基本概念、原理和应用，使学生掌握光通信技术的基本知识；2.讨论法：引导学生探讨光通信技术的发展趋势，培养学生的创新思维；3.案例分析法：分析实际光通信系统，使学生了解光通信技术在实际应用中的重要作用；4.实验法：进行光纤通信实验，使学生亲身体验光通信技术的原理和应用。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光通信教材，为学生提供系统的光通信知识；2.参考书：提供相关的参考书籍，拓展学生的知识视野；3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，运用动画、图片等形式展示光通信技术的相关知识；4.实验设备：准备光纤通信实验设备，让学生亲身体验光通信技术的原理和应用。

光纤通信实验[目的要求]1. 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及基本特性曲线的测试方法2．了解音频信号光纤传输系统的结构及主要部件的选配原则3．学习分析集成运放电路的基本方法4．训练音频信号光纤传输系统的调试技术[仪器设备]1．YOF—B型音频信号光纤传输技术实验仪；2．示波器。

[实验原理]一．系统的组成图1示出了一个音频信号光强调制光纤传输系统的结构原理图，它主要包括由LED及其调制、驱动电路组成的光信号发送器、传输光纤和由光电转换、I—V 变换及功放电路组成的光信号接收器三个部分。

光源器件LED的发光中心波长必须在传输光纤呈现低损耗的0.85μｍ、1.3μｍ或1.5μｍ附近，本实验采用中心波长0.85μｍ附近的GaAs半导体发光二极管作光源器件、峰值响应波长为0.8～0.9μｍ的硅光二极管（SPD）作光电检测元件。

为了避免或减少谐波失真，要求整个传输系统的频带宽度能够覆盖被传信号的频谱范围，对于语音信号，其频谱在300～3400Hz的范围内。

由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。

二、光导纤维的结构及传光原理衡量光导纤维性能好坏有两个重要指标：一是看它传输信息的距离能有多远，二是看它携带信息的容量能有多大，前者决定于光纤的损耗特性，后者决定于基带频率特性。

经过人们对光纤材料的提纯，目前已使光纤的损耗容易做到1dB/Km以下。

光纤的损耗与工作波长有关，所以在工作波长的选用上，应尽量选用低损耗的工作波长，光纤通讯最早是用短波长0.85μｍ，近来发展至用1.3～1.55μｍ范围的波长，因为在这一波长范围内光纤不仅损耗低，而且“色散”也小。

光纤的基带频率特性主要决定于光纤的模式性质、材料色散和波导色散。

光纤按其模式性质通常可以分成两大类：（1）单模光纤；（2）多模光纤。

无论单模或多模光纤，其结构均由纤芯和包层两部分组成。

第二部分模拟图像信号光通信实验一、实验目的1.了解图象信号光纤系统的通信原理。

2.了解完整的图象信号光纤通信系统的基本结构。

二、实验内容1.一路图像信号的单光纤传输。

2.两路图像信号的全双工双光纤传输。

三、实验仪器示波器，GT-RC-II型光纤通信实验系统，图像信号源（如：摄像头，VCD机，DVD机等），视频监视器（如：电视机等）。

四、基本原理电视信号的扫描同步如图：图9.5 电视图像信号的扫描同步全电视信号由视频信号、消隐信号、同步信号三种波形迭加而成。

为使接收的图象稳定，必须保证接收电视信号具有良好的行、场同步信号，如图9.6。

图9.6 全电视图像信号的结构本实验用模拟光发送模块、光接收模块进行图像传输，通过视频信号源（如摄像头，VCD 机，DVD 机等）提供视频信号源，通过视频监视器（如：电视机等）来监视传输结果。

其实验框图如下：模拟信号输入端口光发送器件模拟信号输出端口光接收器件光纤视频信号源TX视频监视器RX图9.7 视频传输方式一（单路视频信号）模拟信号输入端口光发送器件模拟信号输出端口光接收器件光纤模拟信号输入端口光发送器件模拟信号输出端口光接收器件1550nm光端机部分1310nm光端机部分视频信号源TX 视频监视器RX 视频信号源TX 视频监视器RX 一 一二二图9.8 视频传输方式二（双路视频信号）五、 实验步骤（以下实验步骤以1310nm 光端机部分讲解，即实验箱左边的模块。

1550nm 光端机部分与其相同）1.了解经光纤传输前的原始画面：关闭系统电源，用视频专用线连接摄象头的视频输出信号（黄色插头，作为视频信号源）到小电视机（置于视频监视器档）的视频输入端。

依次接通摄象头和视频监视器的电源，观察图像显示情况。

2.检测模拟传输通道1)关闭系统电源，把光跳线分别连接到1310的TX和RX端。

2)将模拟信号源模块的正弦波或三角波、方波连接到光发送模块的模拟信号输入端口（P203）。

第1篇摘要：随着信息技术的飞速发展，光纤通信已成为现代通信技术的主流。

为了让学生更好地理解和掌握光纤通信的基本原理、技术及应用，我们开展了一系列的教学实践活动。

本文详细介绍了光纤通信教学实践的过程、内容和方法，并对实践效果进行了分析。

一、引言光纤通信作为一种新型的通信方式，具有传输速度快、容量大、抗干扰能力强等优点，广泛应用于现代通信领域。

为了提高学生对光纤通信理论知识的掌握和应用能力，我们组织了一系列的教学实践活动，旨在让学生在实践中加深对光纤通信理论的理解。

二、实践目的1. 使学生掌握光纤通信的基本原理和关键技术；2. 培养学生动手实践能力，提高实验技能；3. 增强学生对光纤通信实际应用的认识；4. 激发学生对光纤通信研究的兴趣。

三、实践内容1. 光纤通信基本原理讲解首先，我们向学生介绍了光纤通信的基本原理，包括光纤的结构、传输原理、光纤的传输特性等。

通过讲解，使学生了解光纤通信的基本概念和理论基础。

2. 光纤通信实验为了让学生更直观地了解光纤通信技术，我们安排了以下实验：（1）光纤熔接实验：学生通过实际操作，学习光纤熔接的基本技能，了解熔接机的使用方法和注意事项。

（2）光纤耦合实验：学生学习光纤耦合器的基本原理和制作方法，掌握光纤耦合器的特性及应用。

（3）光纤通信系统搭建实验：学生分组进行光纤通信系统的搭建，包括发送端、接收端和传输介质等，了解光纤通信系统的整体架构。

（4）光纤通信系统性能测试实验：学生使用相关仪器对搭建的光纤通信系统进行性能测试，如传输速率、误码率等，分析系统性能。

3. 光纤通信技术应用讲座邀请光纤通信领域的专家为学生进行讲座，介绍光纤通信在实际应用中的案例，如光纤接入网、光纤城域网、光纤传输系统等，让学生了解光纤通信技术的广泛应用。

四、实践方法1. 讲授法：通过讲解，使学生掌握光纤通信的基本理论和关键技术。

2. 实验法：通过实际操作，让学生掌握光纤通信实验技能。

3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，分享实验心得和体会，提高学生的沟通能力和团队协作能力。

光纤通信的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的构造、分类及特性。

2. 学生能掌握光纤通信系统的组成，了解其主要设备的功能和作用。

3. 学生能了解光纤通信的优点和局限性，认识到其在现代通信领域的重要性。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析光纤通信系统中各组成部分的工作原理及相互关系。

2. 学生能通过实验操作，掌握光纤的连接、切割和测试等基本技能。

3. 学生能运用光纤通信的相关知识，解决实际通信问题，提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习光纤通信，培养对科学技术的兴趣和热爱，激发创新意识。

2. 学生通过团队合作完成实验和项目，培养沟通协作能力和团队精神。

3. 学生能认识到光纤通信在我国科技发展中的地位和作用，增强国家自豪感和责任感。

课程性质：本课程为高中信息技术课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点：高中学生具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心。

教学要求：注重理论与实践相结合，通过案例分析、实验操作等教学方法，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 光纤通信原理：介绍光纤的基本结构、分类及传播原理，包括光的全反射、折射率等概念。

相关教材章节：第三章 光纤与光缆2. 光纤通信系统：讲解光纤通信系统的组成，如光源、光检测器、光调制器等设备的功能和作用。

相关教材章节：第四章 光纤通信系统及其设备3. 光纤的连接与测试：介绍光纤的连接方式、切割技巧和测试方法，包括光纤的损耗和带宽测量。

相关教材章节：第五章 光纤的连接与测试技术4. 光纤通信的优点与应用：分析光纤通信的优势，如高速、大容量、抗干扰等，并介绍其在通信领域的应用。

相关教材章节：第六章 光纤通信技术的应用5. 光纤通信在我国的发展现状与展望：介绍我国光纤通信技术的发展、现状和未来趋势。

第1章 光纤通信概述1.1光纤通信的基本概念 1.光纤通信光纤通信是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。

2.光波特性 （1）光速：① 在真空中：v f =λ，o c f =λ （8c 310m/s =⨯） ② 在介质中：v c/n = （n 是折射率） （2）光是电磁波：TM 、TE 、TEM （3）光具有二重性① 波动性（宏观）：光具有反射、折射、衍射和干涉等。

② 粒子性（微观）：光具有能量、 动量和质量等。

3.电磁波谱1.1光纤通信的特点 1.优点（1）传输频带宽，通信容量大 （2）传输损耗小 （3）抗电磁干扰 （4）光纤线径细、重量轻 （5）制作光纤的资源丰富 2.缺点（1）光纤弯曲半径不宜过小（2）光纤的切断和连接操作技术要求高 （3）分路、耦合操作繁琐1.3 光纤通信系统的基本组成目前光纤通信系统多采用强度调制/直接检波（IM/DD）。

1.光发射机光发射机的主要作用是将电信号转换成光信号耦合进光纤。

光发射机中的重要器件是能够完成电-光转换的半导体光源，目前主要采用半导体激光器（LD）或半导体发光二极管（LED）。

2.光接收机光接收机中的重要部件是能够完成光/电转换任务的光电检测器，目前主要采用光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）。

3.光中继器光纤通信中光中继器的形式主要有两种，一种是光-电-光转换形式的中继器，另一种是在光信号上直接放大的光放大器。

1.4 光纤通信的发展趋势1.向超高速光纤系统发展2.向超大容量WDM系统发展3.向光传送网方向发展4.向G.655光纤发展5.向宽带光纤接入网方向发展（FTTH）第2章光导纤维2.1 光纤的结构和分类2.1.1 光纤的结构1.纤芯层（1）位置：光纤的中心部位，折射率为n1。

（2）尺寸：单模光纤的直径d1=2a=4μm～10μm，多模光纤的直径d1=50μm。

（3）材料：高纯度SiO2，掺有极少量的掺杂剂。

2.包层（1）位置：位于纤芯的周围，折射率为n2。