《光纤通信技术》课程教学大纲(本科).pdf

光纤通信技术
FiberOpticCommunicationsTechnology
课程代码：03410082
学分：2.5
学时：40（其中：讲课学时：40实验学时：上机学时：）
先修课程：高等数学、大学物理、电路基础、工程光学、激光原理
适用专业：光电信息科学与工程、通信工程
教材：《光纤通信(第五版)》，(美)帕勒里斯著，王江平译，电子工业出
版社，2011年

一、课程性质与课程目标

《光纤通信技术》课程是光电信息科学与工程专业的必修课，主要讲授内容
是现代光纤技术与光纤通信的基础知识、基本原理及新技术的发展，包括光纤与
光缆，常用无源器件和有源设备，光发射机和光接收机，在此基础上介绍光纤通
信领域中的一些SDH和WDM光纤传输系统，简单设计模拟光纤通信系统和数字光
纤通信系统。通过本课程的学习，使学生系统地掌握光纤技术与光纤通信的基本
原理和基本知识；了解光纤通信的基本技术和最新发展，为毕业后从事本专业和
相关专业的工作打下良好的基础。
二、课程目标及对毕业要求及其指标点的支撑
（一）课程目标
课程目标1：掌握有关光纤通信技术的基本理论、基本知识和技能。
课程目标2：掌握光纤的基础理论，掌握光源、光放大器和耦合器等无源器件
的基本原理和方法。

课程目标3：掌握波分复用、时分复用、SDH系统的原理和特点，根据实际
需求正确选用无源器件和有源器件。

课程目标4：掌握现代光纤通信系统的原理和设计方法，能够进行必要的文献
检索和调研，了解现代光纤通信技术的前沿内容。
（二）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系
本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求3和毕业要求6：
（1）指标点1-3。具有光电信息科学与工程专业基础知识及其应用能力，并
了解光电信息行业的前沿发展现状和趋势；
（2）指标点3-1。能够对复杂光电信息工程问题进行分析和提炼，设计解决
方案，并对解决方案的可行性进行初步分析与论证。；
（3）指标点6-1。了解与光电信息科学与工程相关的职业和行业的法律基础
知识，掌握光电信息科学与工程相关的生产、设计、研究与开发的技术标准、知
识产权、产业政策和法律法规。

课程目标
课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4
毕业要求指标点

毕业要求1-3√√

毕业要求3-1√

毕业要求6-1√

二、课程内容与教学要求

课程内容包含光纤技术、光纤通信器件和光纤通信系统三方面内容。
第1章光纤通信系统
1课程内容
（1）光纤通信历史的回顾；
（2）基本的光纤通信系统：信源、载波源、信道、信道耦合器、检测器及信
号处理器、信宿、基本通信数据；
（3）以分贝表示的功率；
（4）光纤的优点以及光纤通信的应用。
2教学要求
（1）了解光纤通信的历史大事件和优缺点；
（2）熟悉光纤通信系统的组成；
（3）掌握用分贝表示的功率计算。
3重点难点
（1）重点是掌握分贝表示的功率计算；
（2）难点是掌握光纤通信系统的组成部分。
第2章光学概要
1课程内容
（1）射线理论及其应用；
（2）透镜及成像；
（3）光纤的数值孔径；
（4）光的衍射及影响。
2教学要求
（1）掌握透镜成像对光源耦合入光纤的影响；
（2）掌握光纤数值孔径对光源耦合入光纤的影响；
（3）了解光的衍射对光源耦合入光纤的影响。
3重点难点
（1）重点是理解透镜成像和光纤数值孔对光源耦合入光纤的影响；
（2）难点是如何改进透镜成像和光纤数值孔对光源耦合入光纤的影响。
第3章波动光学基础
1课程内容
（1）比尔定率；
（2）色散、脉冲畸变及信息速率；
（3）光孤子传输；
（4）平面边界面上和临界角的反射；
2教学要求
（1）掌握比尔定率，了解损耗对光纤传输的影响；
（2）掌握模间色散、波导色散、材料色散和偏振模色散的计算；
（3）了解全反射现象。
3重点难点
（1）重点是损耗、色散对光纤传输的影响；
（2）难点是光孤子如何实现传输。
第4章集成光波导
1课程内容
对称平板波导中的模式、耦合和失真。
2教学要求
了解对称平板波导中光的传输，推导出光纤中光的传输。
3重点难点
（1）重点是对称平板波导中光的传输模式和耦合；
（2）难点是对称平板波导中的失真。
第5章光纤波导
1课程内容
（1）阶跃折射率光纤；
（2）渐变折射率光纤；
（3）光纤的损耗；
（4）阶跃折射率光纤中的模式和场；
（5）渐变折射率光纤中的模式和场
（6）光纤中的脉冲畸变及信息速率
（7）光纤的制作和光缆
2教学要求
（1）掌握各种光纤的结构、模式和场；
（2）了解光纤中的脉冲畸变及信息速率。
3重点难点
（1）重点是阶跃折射率光纤的结构、模式和场；
（2）难点是光纤中的脉冲畸变。
第6章光源和光放大器
1课程内容
（1）发光二极管工作原理和特性；
（2）半导体激光器的原理和工作特性；
（3