光纤课程设计
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光纤通信课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性和优点。
2. 学习光纤的构造、分类及其在通信系统中的应用。
3. 掌握光纤通信系统的基本组成部分,了解其工作原理。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析光纤通信系统中信号传输与接收的过程。
2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接与测试操作。
3. 能够设计并搭建简单的光纤通信实验模型,验证光纤通信原理。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探索精神,激发其学习兴趣。
2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解,培养其民族自豪感。
3. 培养学生团队协作意识,提高沟通与交流能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合,帮助学生掌握光纤通信的基础知识,培养其实践操作能力。
课程目标具体明确,便于后续教学设计和评估。
在教学过程中,注重激发学生的学习兴趣,引导其主动探索,提高其分析问题和解决问题的能力。
同时,关注学生情感态度价值观的培养,使其在学习过程中形成正确的价值观和积极的人生态度。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光的传播原理- 光纤的传输特性2. 光纤通信系统组成- 发射与接收设备- 光纤与光缆- 中继器与光纤分路器3. 光纤通信技术应用- 光纤通信在我国的发展- 光纤通信在实际应用中的优势- 光纤通信在生活中的应用案例4. 实践操作- 光纤连接与测试- 光纤通信实验模型设计与搭建- 信号传输与接收分析教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
教学大纲明确如下安排:第1周:光纤通信原理第2周:光纤通信系统组成第3周:光纤通信技术应用第4周:实践操作(分组进行实验设计与操作)教学内容与课本紧密关联,涵盖光纤通信基础知识、系统组成、应用及实践操作等方面,旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高其学习主动性和实践能力。
光纤实训课程设计一、教学目标本课程旨在通过光纤实训的学习,让学生掌握光纤的基本概念、光纤的制备和光纤的性质等知识。
具体目标如下:1.了解光纤的基本概念,如光纤的定义、分类和特点。
2.掌握光纤的制备方法,如化学气相沉积法、熔融法等。
3.理解光纤的性质,如光学特性、传输特性等。
4.学会使用光纤制备设备,如化学气相沉积炉、熔融炉等。
5.能够进行光纤的切割、熔接和耦合等操作。
6.掌握光纤测量方法,如衰减系数测量、折射率测量等。
情感态度价值观目标:1.培养学生对光纤技术的兴趣和好奇心,激发学生对光学领域的热爱。
2.培养学生的实验操作能力和团队合作精神,提高学生的实践能力。
3.使学生认识到光纤技术在现代通信和信息技术中的重要性,培养学生对科技创新的认同感。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括光纤的基本概念、光纤的制备和光纤的性质。
具体安排如下:1.光纤的基本概念:介绍光纤的定义、分类和特点,让学生了解光纤的基本知识。
2.光纤的制备:讲解光纤的制备方法,如化学气相沉积法、熔融法等,并通过实验演示光纤的制备过程。
3.光纤的性质:讲解光纤的光学特性、传输特性等,并通过实验测量学生的动手能力。
三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、实验法、讨论法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,让学生掌握光纤的基本概念和制备方法。
2.实验法:通过学生的动手实验,培养学生的实践能力和团队合作精神,加深学生对光纤性质的理解。
3.讨论法:通过小组讨论,激发学生的思考和创造力,培养学生的解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施和教学方法的多样性,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用权威的光纤技术教材,为学生提供系统的理论知识。
2.实验设备:准备光纤制备设备、光纤测量设备等,为学生提供实践操作的机会。
3.多媒体资料:收集相关的光纤技术视频、动画等资料,为学生提供直观的学习体验。
光纤通信原理课程设计一、教学目标通过本章的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。
具体目标如下:1.了解光纤通信的历史和发展趋势。
2.掌握光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。
3.理解光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。
4.掌握光纤通信中的信号调制和解调技术。
5.能够计算光纤通信系统中的信号传输损耗。
6.能够分析光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。
7.能够设计简单的光纤通信系统。
情感态度价值观目标:1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心。
2.使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性和应用前景。
二、教学内容本章的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。
具体安排如下:1.光纤通信的历史和发展趋势。
2.光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。
3.光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。
4.光纤通信中的信号调制和解调技术。
5.光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。
6.光纤通信在现代社会中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:用于讲解光纤通信的基本原理和光纤的性质。
2.讨论法:用于探讨光纤通信系统的设计和性能优化。
3.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解光纤通信在现实中的应用。
4.实验法:进行光纤通信实验,让学生亲手操作,加深对光纤通信原理的理解。
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:《光纤通信原理》2.参考书:包括但不限于《光纤通信技术》、《光电子学原理》等。
3.多媒体资料:包括教学PPT、视频资料等。
4.实验设备:光纤通信实验装置、光源、光接收器等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本章将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。
光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解光纤通信的基本原理,包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等;掌握光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等;了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。
2.技能目标:能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验;具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对新技术的敏感性和好奇心,使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景,提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。
具体包括以下章节:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。
2.光的传播:讲解光在光纤中的传播原理,包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。
3.光信号的调制和解调:介绍光信号的调制方法和解调原理,包括强度调制、相位调制、频率调制等。
4.光纤通信系统:讲解光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等,以及各部分的作用和功能。
5.光纤通信技术的应用:介绍光纤通信技术在各个领域的应用,如通信、电力、交通等。
6.光纤通信技术的未来发展:讲解光纤通信技术的发展趋势,如高速光纤通信、光纤到户等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下:1.讲授法:通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用,使学生掌握光纤通信技术的基本知识。
2.讨论法:学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。
4.实验法:让学生亲自动手进行光纤通信实验,提高学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用国内外优秀的光纤通信技术教材,如《光纤通信原理》等。
什么是光纤课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤的基本概念、原理和应用,培养学生的科学思维和创新能力,提高学生的实验技能和动手能力,使学生在学习过程中能够形成对光纤技术的正确认识和积极情感。
1.了解光纤的基本概念和原理。
2.掌握光纤的传输特性及其在通信技术中的应用。
3.了解光纤技术的发展趋势和未来应用前景。
4.能够运用光纤技术解决实际问题。
5.具备一定的实验操作能力和数据分析能力。
6.能够进行光纤通信系统的简单设计和优化。
情感态度价值观目标:1.培养学生对光纤技术的兴趣和好奇心。
2.使学生认识到光纤技术在现代社会中的重要性。
3.培养学生热爱科学、追求创新的精神风貌。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤的基本概念、光纤的传输原理、光纤的制备和加工技术、光纤的应用领域等。
1.光纤的基本概念:光纤的定义、光纤的分类和特点。
2.光纤的传输原理:光的传播、光纤的传输损耗、光纤的传输特性。
3.光纤的制备和加工技术:光纤的制备方法、光纤的加工技术及其影响因素。
4.光纤的应用领域:光纤通信、光纤传感器、光纤照明等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握光纤的基本概念和原理。
2.讨论法:引导学生进行思考和讨论,培养学生的科学思维和创新能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解光纤技术在实际应用中的重要作用。
4.实验法:让学生亲自动手进行实验,提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的光纤技术教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备齐全的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
光纤技术原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤的基本结构、分类和原理;2. 掌握光纤通信系统中光信号的发射、传输和接收过程;3. 了解光纤技术在现代通信领域的应用及其优势。
技能目标:1. 能够运用光纤技术原理,分析光纤通信系统中的性能指标;2. 学会使用光纤通信设备,进行基本的光缆敷设、接续与测试操作;3. 能够针对实际问题,运用光纤技术提出解决方案,并进行初步的评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤技术原理的兴趣和探究精神,激发其学习热情;2. 增强学生团队协作意识,培养共同解决问题的能力;3. 提高学生对我国光纤通信技术发展的认识,增强国家自豪感和责任感。
本课程针对高中年级学生,结合物理和信息技术学科知识,以光纤技术原理为核心内容,充分考虑学生的认知水平、兴趣和实际需求。
通过本课程的学习,旨在使学生掌握光纤技术的基本知识和技能,培养其创新意识和实践能力,为培养未来通信技术领域的人才奠定基础。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 光纤基本概念:光纤的结构、分类及其工作原理;教材章节:第二章“光纤与光缆”,第一节“光纤的基本概念”。
2. 光纤通信系统:光信号的发射、传输和接收过程,光纤通信系统的性能指标;教材章节:第二章“光纤与光缆”,第二节“光纤通信系统”。
3. 光纤技术及应用:光纤技术在现代通信领域的应用,如光纤接入网、光纤传感器等;教材章节:第二章“光纤与光缆”,第三节“光纤技术的应用”。
4. 光纤通信设备与操作:光纤通信设备的组成、功能及使用方法,光缆敷设、接续与测试操作;教材章节:第三章“光纤通信设备与工程”,第一节“光纤通信设备”,第二节“光缆敷设与接续”。
5. 光纤技术案例分析:分析实际案例,运用光纤技术原理解决具体问题;教材章节:第四章“光纤通信案例分析”。
教学内容按照课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
教学大纲明确规定了教学内容的安排和进度,使学生能够循序渐进地掌握光纤技术原理及相关应用。
光纤技术课程设计引言光纤作为一种传输信息的介质,已经成为现代通信领域中不可或缺的一部分。
因此,了解光纤的基本原理和相关的技术就显得尤为重要。
本文将介绍一个关于光纤技术的课程设计,旨在帮助学生深入了解光纤的运作原理,以及光纤相关的技术及其应用。
课程设计目的本课程设计的主要目的有以下三点:1.了解光纤的基本原理;2.掌握光纤相关的技术,如光源、耦合器、接收器等;3.了解光纤在通信领域中的应用。
课程设计内容第一章:光纤基本原理1.1 光纤的定义光纤是一种由高纯度的硅(SiO2)或氟化物(PF)等材料制成的、具有光导作用的细长柔性管状结构,广泛用于通信、医疗、工业等领域。
1.2 光的基本原理介绍光波的波长、频率、能量等基本概念,并讲解光的电磁波性质、波动理论、光的干涉、衍射、偏振等基本原理。
1.3 光纤传输原理介绍光纤的传输原理,包括单模光纤和多模光纤的原理、光的反射、折射原理、路径和光路长度的计算方法等。
第二章:光纤相关技术2.1 光源介绍光纤的光源,包括激光光源、LED光源等,讲解激光发射器的工作原理、电流和温度的影响、条形阵列和波导耦合。
2.2 耦合器介绍耦合器的种类、作用和使用方法,包括耦合器的分类、构造、工作原理、参数和特性等。
2.3 接收器介绍光纤接收器的组成、工作原理、接收灵敏度和动态范围等参数,以及接收器的应用。
第三章:光纤在通信领域中的应用3.1 光纤通信系统介绍光纤通信系统的构成、光纤的制作、连接和维护等,包括主干、支线、用户等光纤网络的组网方法、波分复用技术、SDH和WDM等技术。
3.2 光纤传感器介绍基于光纤原理的传感器,包括光纤温度传感器、光纤加速度传感器、光纤应力传感器等,讲解其工作原理和应用场景。
课程设计要求学生需要完成以下要求:1.独立完成一份光纤技术相关的论文;2.完成一款实验设备的设计,并进行实验验证;3.完成一份光纤相关的技术应用实例及论述。
课程设计考核方式本课程设计考核方式主要分为以下三个方面:1.论文成绩占总成绩的50%;2.设备设计及实验验证成绩占总成绩的30%;3.报告成绩占总成绩的20%。
光纤铺设课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握光纤的基本概念、光纤的制备和光纤的特性等;技能目标要求学生能够运用光纤的基本原理进行光纤通信系统的设计和分析;情感态度价值观目标要求学生培养对光纤技术的兴趣和热情,了解光纤技术在现代通信中的重要性。
通过本课程的学习,学生将能够理解光纤的基本概念,掌握光纤的制备和特性,运用光纤的基本原理进行光纤通信系统的设计和分析。
同时,学生将能够了解光纤技术在现代通信中的重要性,培养对光纤技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤的基本概念、光纤的制备和光纤的特性等。
首先,学生将学习光纤的基本概念,包括光纤的定义、光纤的分类和光纤的应用等。
然后,学生将学习光纤的制备方法,包括光纤的拉伸法和化学气相沉积法等。
最后,学生将学习光纤的特性,包括光纤的传输特性、光纤的耦合特性和光纤的损耗等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法。
首先,将采用讲授法,向学生介绍光纤的基本概念、光纤的制备和光纤的特性等。
其次,将采用案例分析法,通过分析实际案例,让学生了解光纤技术在现代通信中的应用。
最后,将采用实验法,让学生亲自动手进行光纤实验,加深对光纤的理解和掌握。
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,将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,将选择《光纤通信原理》作为主教材,同时配备《光纤通信实验》作为实验教材。
参考书方面,将推荐学生阅读《光纤通信技术》和《光纤通信系统》等书籍。
多媒体资料方面,将准备一些光纤实验的视频和动画,帮助学生更好地理解光纤的制备和特性。
实验设备方面,将准备光纤切割机、光纤熔接机等实验设备,让学生能够亲自动手进行光纤实验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性和小组合作的表现等。
光纤通信 本科课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性和优势。
2. 学习光纤的组成结构,了解不同类型的光纤及其应用场景。
3. 掌握光发射器、光接收器的工作原理及其在光纤通信中的作用。
4. 理解光纤通信系统中常用的编码和解码技术。
技能目标:1. 能够运用光纤通信相关知识,分析并解决实际通信问题。
2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接和测试操作。
3. 能够设计简单的光纤通信系统,并进行性能评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探究精神,提高学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识,培养在光纤通信实验和项目中相互协作的能力。
3. 让学生认识到光纤通信在现代通信领域的重要地位,增强社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为本科阶段的光纤通信课程设计,旨在帮助学生巩固光纤通信的基础知识,提高实践操作能力。
学生特点:本科学生具备一定的理论基础,具有较强的学习能力和动手能力,对新技术和新知识充满好奇心。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程设计,使学生在掌握光纤通信基本知识的基础上,具备实际应用和创新能力。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性- 光的传播原理2. 光纤通信器件- 光发射器:LED、LD、光泵浦源- 光接收器:PIN光电二极管、APD- 光纤连接器、耦合器、波分复用器3. 光纤通信系统- 系统组成与工作原理- 常用编码解码技术- 光纤通信系统的性能指标4. 光纤通信网络- 网络结构及其应用- 光纤通信技术在现代通信网络中的应用- 光网络的发展趋势5. 光纤通信实验- 光纤的切割、熔接与测试- 光发射器与光接收器的性能测试- 光纤通信系统的搭建与性能评估教学内容根据课程目标制定,涵盖光纤通信的基本原理、器件、系统、网络及实验操作等方面。
光纤与通信课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解光纤的基本原理,掌握光纤通信的优势和应用场景。
2. 学生能掌握光纤的构造、分类和主要性能参数。
3. 学生了解光纤通信系统中常用的设备及其功能,如光发射器、光接收器等。
技能目标:1. 学生能运用所学知识分析光纤通信系统的性能,并进行简单的系统设计。
2. 学生能通过实验操作,掌握光纤的连接、敷设和测试方法。
3. 学生具备运用光纤通信技术解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对光纤通信技术的好奇心和探索精神,激发学习兴趣。
2. 学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性,增强社会责任感和创新意识。
3. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力,学会尊重他人意见。
课程性质:本课程为高中信息技术课程,旨在让学生了解光纤通信技术的基本原理和应用,提高学生的信息素养和实际操作能力。
学生特点:高中学生具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力,对新技术和新知识充满好奇。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过小组合作、实验探究等形式,培养学生的团队协作和创新能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 光纤通信原理:介绍光纤通信的基本原理,如光的全反射、光纤的种类和结构,使学生理解光纤通信的物理基础。
2. 光纤的特性:讲解光纤的主要性能参数,如损耗、带宽、色散等,以及影响这些参数的因素。
3. 光纤通信设备:介绍光纤通信系统中常用的设备,如光发射器、光接收器、光纤耦合器等,并分析其功能和工作原理。
4. 光纤通信系统的设计与实现:通过案例分析和实验操作,让学生了解光纤通信系统的设计方法和实现步骤,掌握简单系统的设计能力。
5. 光纤通信应用:介绍光纤通信在现实生活中的应用场景,如通信网络、数据中心、光纤到户等,使学生认识到光纤通信的重要性。
课程设计课题名称:双光纤保护环结构专业班级:08光信02班学生学号:学生姓名:学生成绩:指导教师:课题工作时间:2011.01.7 至2011.01.22一、课程设计的任务和要求要求:1、具备独立查阅光纤通信原理、光纤技术以及光通信器件的相关文献和资料;能提出并较好地论述课题的实施方案;具有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
2、具备分析光纤系统性能的能力,能对基本光纤传输应用系统的进行研究、分析及比较的能力。
3、具备采用OptiSystem软件进行数值计算、仿真、绘图等能力。
4、工作努力,遵守纪律,工作作风严谨务实,按期圆满完成规定的任务。
5、综述简练完整,立论正确,论述充分,结论严谨合理;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确。
6、工作中有创新意识,对前人工作有一定改进或独特见解。
7、内容不少于3000字,图和计算结果可以打印。
1.任务:设计双光纤自愈保护环结构,得出一些结论并进行相关分析。
要求:二、进度安排1、2011.1.7-2011.1.10熟悉OptiSystem软件2、2011.1.11-2011.1.13分析资料、提出设计方案3、2011.1.14-2011.1.17讨论、修改方案,写出初稿4、2011.1.18-2011.1.22定稿、答辩三、参考资料或参考文献1.《光纤通信系统》第2版,杨祥林.2.《全光网络》,张宝富3.《光纤通信系统与光纤网》,王延恒,王黎明4.《全光通信网技术》,李维明,赵巧霞,康巧燕,黄海清指导教师签字:张庆堂2011年01 月17日教研室主任签字:2010年月日四、课程设计摘要(中文)摘要介绍了波分复用(WDM)城域环形网的设计思路,阐述了OptiSystem软件对该系统的仿真结果,并分析了该通信网络的传输特性及Q因子、误码率等参数,验证了该网络的正确性及可行性,进而得出相关结论。
关键词:OptiSystem ADM 误码率眼图五、课程设计摘要(英文)AbstractIntroduced the wavelength division multiplying (WDM) the MAN ring system's design mentality, elaborated the OptiSystem software to this system's simulation result, and has analyzed this parameters, the communication network transmission characteristic, Q factor, BER, has confirmed this network accuracy and the feasibility, then draws the related conclusion.Key words: OptiSystem;ADM;BER;Eye Diagram六、指导教师评分评价内容具体要求权重得分调查论证能独立查阅文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
10实践能力独立设计、计算、绘图的能力(课程设计);能正确选择研究(实验)方法,独立进行研究的能力(学年论文)15分析解决问题能力能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题(课程设计);或能对课题进行理论分析,得出有价值的结论(学年论文)。
15工作量、工作态度按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大,工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实。
10质量综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理(或设计过程完整,设计内容完全);文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文(设计)结果有参考价值。
40外语和计算机应用能力在课程设计或学年论文中,能够体现外语和计算机的应用能力。
5创新工作中有创新意识;对前人工作有改进或独特见解。
5综合评语指导教师签字:年月日七、答辩记录记录人(签字):年月日答辩意见及答辩成绩答辩小组教师(签字):年月日课程设计总评成绩:(指导教师评分×80%+答辩成绩×20%)双光线保护环结构的分析0 引言OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS和MANS都适用。
OptiSystem具有强大的模拟环境和系统的分级定义,是一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器。
文中利用OptiSystem软件成功模拟出了一个4节点2信道的WDM(波分复用)城域环形网络,同时实现了在不同节点同一信道间的通信。
波分复用(WDM)系统基于器件的波长选择机制,将从不同输入端进入的不同波长信号组合在一起从共同输出端输出。
WDM系统中的分插复用器(ADM)实现信号的分流与插入,在多信道通信的城域环形网中起着不可或缺的作用。
在光纤网络的节点上,ADM 可以把某个波长的光信号从传输系统中分出来,或是把某个波长的光信号插进该传输系统的节点进行传输。
波分复用技术(WDM)满足了点对点系统中光纤耗尽现象,它可以在节省30%~50%的成本情况下极大地提供光纤中的传输容量。
利用WDM技术对网络的升级、发展宽带业务、充分挖掘和利用光纤带宽能力,特别是在实现超高速通信具有十分重要的意义[1]。
摘要介绍了波分复用(WDM)城域环形网的设计思路,阐述了OptiSystem软件对该系统的仿真结果,并分析了该通信网络的传输特性及Q因子、误码率等参数,验证了该网络的正确性及可行性,进而得出相关结论。
关键词:OptiSystem ADM 误码率眼图1 系统设计思路以及工作原理本系统采用的是:双纤单向通道保护环一个4节点2信道的WDM环形网,其主干网上传输193.2Thz和1551.8Thz两个信号及噪声信号,节点1与节点3之间以193.2Thz进行接发信号,节点2与节点4之间在信道二193.1Thz接发信号。
这4个节点可以分别用4个ADM实现两信号的引出与插入。
利用一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波,而每个光载波可以通过频分多路复用(FDM)或时分多路复用(TDM)方式,各自承载多路模拟或多路数字信号,从而实现主干网中的两个不同信号同时传输。
其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输[2]。
用波分复用器(ADM)将193.1T和193.2Thz的两信号耦合进主干网传输,由于环形网络无介入端口,可利用一个Initialzer将193.4Thz和1551.8nm的两信号输入主干网络中。
此时应用光谱仪检测,环形网络中的任意点都有两个信号在传输。
在节点1和3处,通过ADM的一个本地输出端口将波长为193.2Thz的信号引出,同时另一本地端口插入经调制后的同一波长的信号,从而实现节点1与3之间在信道一(193.2Thz)通信。
节点2与4在信道二(193.1Thz)通信的原理与此相同。
在传输器件库中选用了连续激光器(CW Laser)作为光源,应用马赫-曾德尔调制器对信号进行调制,将调制后的信号插入ADM;在观察仪器库中,选用光谱分析仪来跟踪观测光路中各点的光谱特性。
为评价所建仿真系统模型的综合性能,在两个信道间接入了眼图分析仪,分析Q因子及误码率等系统性能参数。
系统的保护方式:通道保护机制是一种提供端到端保护的专用的网络机制,适用于包括环网络在内的任意物理拓扑结构,如链形结构和网孔结构。
通道保护环的每对节点之间都有两根光纤,两根光纤的传输方向相反。
可以采用双环保护方式,即在发送端的主备用通道中传输同一业务,在接收端,根据信号质量的优劣,选两个通道中的一个接收。
据此,光纤接入网自愈环的各节点ADM应具备桥接功能和分接功能。
系统的工作原理:双线单项通道倒换环使用“首端桥接,末端倒换”结构,工作信号和保护信号分别由顺时针方向的1号光纤(工作光纤)和逆时针方向的2号光纤(保护光纤)所携带。
工作原理图如下图所示,其中节点A为交换局LE侧的光线路终端OLT,节点B,C,D为环上光网络单元ONU,在正常情况下,A节点进入环以节点C为目的地的支路信号送至节点C。
分路结点C将同时收到的两方向支路信号,按照信号质量的优劣决定选哪一路作为分路信号。
通常,以工作光纤送来的信号为主信号。
同理,从节点C返回节点A的支路信号(CA)桉上述方法两方向送至节点A。
当BC节点间光缆被切断时,节点A所传输的信号经内循环经过D点传输到C 点,此时的C点只接收到一个内循环信号,此时的内循环信号将作为工作信号,其他节点的工作原理同上2 系统结构3 系统的仿真结果分析3.1 信号检测该环形网络中采用Mach-Zehnder(马赫-曾德尔)外调制其对CW Laser激光器光源进行调制,分别产生中心频率为193.1Thz和193.2Thz波长的光载波。
这两种信号通过ADM从不同节点插入后在同一根光纤中传输,如图1。
图1(对外环传输干线信号分析)干线传输中还有噪声信号,对于噪声信号的大小的检测如图2所示。
图二(对外环传输干线信号检测)3.2 系统眼图为了综合评价整个系统的传输性能[3],在节点1与3之间以及节点2与4之间接入了BER,通过眼图分析此通信系统的Q因子及误码率。
节点1与3之间的眼图如图5所示,节点2与4之间的眼图如图3所示。
图三(2,4节点系统眼图)图4(1,3节点系统眼图)在光通信系统中,特别是WDM系统中,BER是衡量光路性能的重要指标之一。
通常,作为一个品质因数,采用信号的Q因子来衡量系统传输的质量,并由它来表征系统的BER,Q因子被定义为在最佳判决点信号与噪声的比值[4]。
从眼图上可以观察出码间串扰的强弱。
由眼图可知,Q因子随眼图的张开程度作如下变化:越靠近眼图张开最大处,其Q因子越大,对应的BER就越小。
图3、图4所示,在眼图张开最大时刻其Q因子分别达到了7.01134、7.02785。
因为当Q=7时,对应的BER约为10-12。
因此该系统的性能不算太差。
4 结束语通过对WDM城域环形通信系统的仿真,得到了较为理想的系统眼图和Q因子曲线,从而验证了WDM系统的正确性和设计方案的可行性。
WDM系统提高了信道的利用率,极大地影响了整个通信网络的性能,因此波分复用的研发具有极其可贵的应用价值。
优点:1.无论线路是否终端,系统的节点总是能接受和发送信号;2结构简单,易懂;3.能有效地减少通道分配的复杂情况;缺点:不利于在无环保护或线性网络中,节点较少,外部环境影响较大的地区使用。
该系统可作进一步的改进,在仿真模型的设计中考虑系统各个部分的损耗及色散等的影响,从而对系统参数进行优化设置,可以达到改善系统的目的,使系统更具有实际应用价值。