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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。
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。
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。
《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历一、教学大纲1.1 课程简介《光纤通信技术》是一门介绍光纤通信的基本原理、技术及其应用的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握光纤通信的基本概念、光纤的传输特性、光纤通信系统的组成及其关键技术，了解光纤通信的发展趋势和应用领域。
1.2 教学目标（1）了解光纤通信的基本概念及其发展历程。
（2）掌握光纤的传输特性，包括损耗、色散、非线性效应等。
（3）熟悉光纤通信系统的组成，包括发射、传输、接收等部分。
（4）掌握光纤通信的关键技术，如波分复用、光放大器、光纤传感器等。
（5）了解光纤通信的应用领域及发展趋势。
1.3 教学内容（1）光纤通信的基本概念及发展历程（2）光纤的传输特性（3）光纤通信系统的组成（4）光纤通信的关键技术（5）光纤通信的应用领域及发展趋势二、教案2.1 教案设计本课程采用讲授、实验、讨论等多种教学方法，结合教材、PPT、网络资源等教学资源，以提高学生的学习兴趣和参与度。
2.2 课时安排（1）光纤通信的基本概念及发展历程：2课时（2）光纤的传输特性：3课时（3）光纤通信系统的组成：2课时（4）光纤通信的关键技术：4课时（5）光纤通信的应用领域及发展趋势：2课时三、课程日历3.1 第1周：光纤通信的基本概念及发展历程（1）第1课时：介绍光纤通信的定义、分类及其发展历程（2）第2课时：介绍光纤通信的优点及缺点3.2 第2周：光纤的传输特性（1）第1课时：光纤的组成及结构（2）第2课时：光纤的传输原理（3）第3课时：光纤的损耗与色散3.3 第3周：光纤通信系统的组成（1）第1课时：发射器与接收器（2）第2课时：光纤与光缆（3）第3课时：波分复用技术3.4 第4周：光纤通信的关键技术（1）第1课时：光放大器（2）第2课时：光纤传感器（3）第3课时：光开关与光调制器（4）第4课时：光传输网络3.5 第5周：光纤通信的应用领域及发展趋势（1）第1课时：光纤通信在通信领域的应用（2）第2课时：光纤通信在数据通信中的应用（3）第3课时：光纤通信在有线电视中的应用（4）第4课时：光纤通信的发展趋势六、教学资源6.1 教材《光纤通信技术》教材，作者：X，出版社：X。
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第一章：光纤通信概述1.1 光纤通信的定义与发展历程1.2 光纤通信的优势与局限1.3 光纤通信在我国的应用与发展前景第二章：光纤与光波导2.1 光纤的制备与种类2.2 光波导的原理与结构2.3 光纤的传输特性与损耗第三章：光纤通信器件3.1 光源与光发射器3.2 光接收器与光检测器3.3 光开关、光调制器与光放大器第四章：光纤通信系统4.1 光纤通信系统的组成与工作原理4.2 光纤通信的传输技术4.3 光纤通信的复用技术第五章：光纤通信网络5.1 光纤通信网络的类型与结构5.2 光纤传输网络的技术与发展5.3 光纤通信网络的应用领域第六章：光纤通信系统的性能评估6.1 系统性能指标6.2 信道容量与误码率6.3 系统性能优化第七章：光纤通信技术的应用7.1 电信领域7.2 数据通信与互联网7.3 光纤在有线电视中的应用第八章：光纤通信技术的挑战与发展8.1 光纤的非线性效应8.2 信号衰减与色散问题8.3 未来光纤通信技术的发展趋势第九章：光纤通信技术的标准化与协议9.1 光纤通信标准概述9.2 主要的通信协议9.3 我国在光纤通信标准制定中的贡献第十章：实验与实践10.1 光纤通信实验设备与实验方法10.2 光纤通信系统性能测试实验10.3 光纤通信技术应用案例分析重点和难点解析一、光纤通信的定义与发展历程重点：光纤通信的基本概念、光纤通信的发展历程及其重要里程碑。
难点：理解光纤通信与传统通信方式的差异以及光纤通信技术的发展趋势。
二、光纤与光波导重点：光纤的制备、种类及其传输特性。
难点：光波导的工作原理以及光纤的传输损耗。
三、光纤通信器件重点：光纤通信系统中使用的关键器件及其功能。
难点：理解不同类型的光源、光接收器、光开关、光调制器以及光放大器的工作原理。
四、光纤通信系统重点：光纤通信系统的组成、工作原理以及传输与复用技术。
难点：掌握光纤通信系统的传输特性、信道容量以及误码率等性能评估指标。
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。
知识点光纤通信传输技术一、教学目标：了解各种光纤传输技术。
二、教学重点、难点：SDH的速率、SDH网络结构、WDM的概念。
三、教学过程设计：1.知识点说明光纤传输技术以SDH为基础，先后发展了WDM、OTN、PTN等技术。
2.知识点内容1）SDH的中文含义是同步数字系列，SDH中的帧结构是9×270×N的同步传送模块（STM），N取正整数1、4、16、64、256，STM-1的速率是155.52Mbit/s，其余各级的速率分别是STM-1的N倍。
2）SDH网的网络结构有环形网、线形网、网孔形网等，分别由不同的网元组成。
3）波分复用（WDM ）就是让不同波长的光信号同在一根光纤上传输而互不干扰。
波长间隔更紧密的WDM为密集波分复用（DWDM），通常为几个nm。
4）WDM系统主要由光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统组成。
5）光传送网（OTN）是基于波分复用技术，由一组通过光纤链路连接在一起的光网元组成的网络，能够提供基于光通道的用户信号的传送、复用、路由、管理、监控以及保护。
6）分组传送网（PTN）是以分组传送为基础、以分组交换为核心，支持多业务承载，并具备完善的保护和OAM管理功能的面向连接端到端的传送技术。
PTN网络定位为城域网传输，如用于承载电信运营商的无线回传网络、以太网专线以及IPTV等多媒体数据业务。
3.知识点讲解7）每一部分内容的讲解均要从基本概念入手，简化原理，重视应用。
8）SDH从其传输速率到网络单元类型以及我国SDH网络结构组成几个方面进行讲解。
9）WDM说明其概念和优点，以及系统结构组成。
10）OTN、PTN注重基本概念和网络应用方面。
四、课后作业或思考题：1、SDH的中文含义是。
2、STM-16的传输速率是（）A. 155 Mbit/sB. 622 Mbit/sC. 2.5Gbit/sD. 10Gbit/s3、光传送网（OTN）是基于技术，由一组通过光纤链路连接在一起的光网元组成的网络。
精心整理《光纤通信技术》课程教学大纲适用专业： 通信工程 编写日期： 2015.10 适用对象： 本科 执笔： 刘世安 学时数：48审核：一、本课程的性质、任务和基本要求《光纤通信技术》课程是通信工程专业的一门专业必修课。
光纤通信已成为现代通信的支柱，“信息高速公路”。
1、光纤结构和类型教学内容要点：（1）光纤结构（2）光纤类型 2、光纤传输原理教学内容要点：（1）几何光学方法（2）光纤传输的波动理论 3、光纤传输特性教学内容要点：（1）光纤色散（2）光纤损耗（3）光纤标准和应用 4、光缆教学内容要点：（1）光缆基本要求（2）光缆结构和类型（3）光缆特性5、光纤特性测量方法教学内容要点：（1）损耗测量（2）带宽测量（3）色散测量（4）截止波长测量（三）通信用光器件1、光源教学内容要点：（1）半导体激光器工作原理和基本结构（2）半导体激光器的主要特性（3）发光二极管（4）半导体光源性能和应用2和应用31231②模拟基带直接光强调制光纤传输系统教学内容要点：（1）特性参数（2）光端机（3）系统性能③副载波复用光纤传输系统教学内容要点：（1）参数特性（2）光端机（3）光链路性能2、数字光纤通信系统①系统的性能指标教学内容要点：（1）参考模型（2）主要性能指标（3）可靠性②系统的设计教学内容要点：（1）中继距离受损耗的限制（2）中继距离受色散的限制（3）中继距离和传输速率（六）SDH技术1、SDH概述教学内容要点：（1）PDH存在的问题（2）SDH的概念和特点2、SDH的帧结构和复用步骤教学内容要点：（1）SDH的帧结构（2）SDH的复用结构（3）映射、定位和复用的概念（4）SDH的复用步骤3、4、5、67、8、9、1、教学内容要点：（1）掺铒光纤放大器工作原理（2）构成和特性2、光波分复用原理教学内容要点：（1）光波分复用原理（2）WDM系统的基本结构（3）光滤波器与光波分复用器3、光交换技术教学内容要点：（1）空分光交换（2）时分光交换（3）波分光交换4、光孤子通信教学内容要点：（1）光孤子的形成（2）光孤子通信系统的构成和性能5、光通信技术教学内容要点：（1）相干检测原理（2）调制和解调（3）误码率和接收灵敏度6、光时分复用技术教学内容要点：（1）光时分复用7、波长变换技术教学内容要点：（1）波长变换（八）光纤通信网络1、SDH传送网五、实验课学时分配表六、教学方法建议1、教学大纲的基本内容要认真执行。
光纤通信技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的构造、分类和特性；2. 掌握光纤通信系统中光源、光检测器、光纤放大器等关键器件的工作原理；3. 了解光纤通信系统的组成、应用领域及其优缺点。
技能目标：1. 能够分析光纤通信系统的性能指标，如带宽、误码率等；2. 学会使用光纤通信设备，进行简单的光纤连接、熔接和测试操作；3. 能够运用所学知识，设计简单的光纤通信方案，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光纤通信技术及其应用的兴趣，激发学生的探索精神和创新意识；2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解，提高学生的民族自豪感；3. 通过学习光纤通信技术，培养学生团队合作意识，提高沟通协调能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握光纤通信基本知识的基础上，提高实践操作能力和创新能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将能够全面了解光纤通信技术，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 光纤通信基本原理- 光纤的结构、分类及其特性；- 光在光纤中的传输原理；- 光纤的损耗与色散。
2. 光纤通信系统关键器件- 光源：LED、LD、FP激光器等；- 光检测器：PIN光电二极管、APD等；- 光放大器：EDFA、拉曼放大器等。
3. 光纤通信系统的组成与应用- 光发射机、光接收机、光纤、光缆等组成部分；- 光纤通信系统的应用领域及优缺点；- 典型光纤通信系统案例分析。
4. 光纤通信性能指标与测试- 带宽、误码率、信噪比等性能指标；- 光纤连接、熔接技术；- 光纤通信设备测试方法。
5. 光纤通信技术实践- 光纤连接、熔接、测试操作实践；- 设计简单的光纤通信方案；- 分析实际应用中的光纤通信问题。
教学内容依据课程目标，结合教材章节进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确，涵盖光纤通信技术的基本理论、关键器件、系统组成、性能指标、测试方法及实践应用等方面，旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术知识。
