西安邮电大学：《光纤传输技术》课程教学大纲 Optical Fiber Transmission Technology

《光纤传输技术》课程教学大纲 课程编码：DZ130560 课程名称：光纤传输技术 英文名称：Optical Fiber Transmission Technology 适用专业：电子科学与技术、光电信息科学与工程 先修课程：大学物理、光电子学 学分：4 总学时：64 实验（上机）学时：16 一、课程简介 、光纤传输技术是电子科学与技术、光电信息科学与工程专业学生专业课程模块中的一门核心课 程 通过本课程 的学 ,学生将掌握光名 千通信的基本结构，基 原理和光纤数字通信系统的组成 掌握光纤通信领域的基本器件，了解光纤通信的未来与发展，为进一步学习现代光纤通信技术打下 其础。 二、本课程与其它课程的联系 先修课程：《大学物理》、《光电子学》 后续课程： 《光纤通信测量》、《光电子器件》、 《光纤传输系统仿真》 三、课程内容及要求 第一章光纤技术(12时 基本要求：了解光纤传输发展的历史与现状，掌握光纤通信的特点与系统的组成及分类：了解光纤 传播时延 时延差的概念及影响因素；理解波动方程及其解，导波模 模式；掌握光名 单模传输条件 色散与带宽的关系；理解色散补偿方案；了解光 纤传输中的非线性效应；光纤制作，光纤产品和特性 重点：波动方程及其解、光纤单模传输条件、影响光纤传输特性的因素 难点：波动方程及其解 第二章光源和光检测器：(8学时) 基本要求：了解光源器件的结构：掌握半导体激光器(D)和半导体发光二极管(LED)的工作原 理；理解LD、LED的特性和类型；了解外调制器的工作原理。理解光检测器的类型和工作原理；了 解光检测器的特性参数：了解光源与光纤的耦合；理解光发射机的结构和参数；理解光接收机的构 成：掌握光接收机的主要性能参数。 重点：半导体光源的工作原理、光检测器的工作原理 难点：半导体激光其的原理 无源器件技术：(10学时) 基本要求：掌握光隔离器、光环行器、波分复用器、光纤光栅、光开关等光无源器件的功能原理、 实现方法、性能指标及具体应用。 重点：各器件的功能、性能指标及应用 难点：光隔离器、光环行器、光纤光栅的工作原理 有源器件技术(6学时)

《光纤传输技术》课程教学大纲 课程编码：DZ130560 课程名称：光纤传输技术 英文名称： Optical Fiber Transmission Technology 适用专业： 电子科学与技术、光电信息科学与工程 先修课程： 大学物理、光电子学 学 分 ：4 总学时：64 实验（上机）学时：16 一、课程简介 1、光纤传输技术是电子科学与技术、光电信息科学与工程专业学生专业课程模块中的一门核心课 程，通过本课程的学习，学生将掌握光纤通信的基本结构，基本原理和光纤数字通信系统的组成， 掌握光纤通信领域的基本器件，了解光纤通信的未来与发展，为进一步学习现代光纤通信技术打下 基础。 二、本课程与其它课程的联系 先修课程：《大学物理》、《光电子学》 后续课程：《光纤通信测量》、《光电子器件》、《光纤传输系统仿真》 三、课程内容及要求 第一章 光纤技术（12时） 基本要求：了解光纤传输发展的历史与现状，掌握光纤通信的特点与系统的组成及分类；了解光纤 结构和类型；掌握数值孔径、传播时延、时延差的概念及影响因素；理解波动方程及其解，导波模 模式；掌握光纤单模传输条件；掌握光纤的衰减、色散与带宽的关系；理解色散补偿方案；了解光 纤传输中的非线性效应；光纤制作，光纤产品和特性 重点：波动方程及其解、光纤单模传输条件、影响光纤传输特性的因素 难点：波动方程及其解 第二章 光源和光检测器：（8学时） 基本要求：了解光源器件的结构；掌握半导体激光器（LD）和半导体发光二极管（LED）的工作原 理；理解LD、LED的特性和类型；了解外调制器的工作原理。理解光检测器的类型和工作原理；了 解光检测器的特性参数；了解光源与光纤的耦合；理解光发射机的结构和参数；理解光接收机的构 成；掌握光接收机的主要性能参数。 重点：半导体光源的工作原理、光检测器的工作原理 难点：半导体激光其的原理 无源器件技术：（10学时） 基本要求：掌握光隔离器、光环行器、波分复用器、光纤光栅、光开关等光无源器件的功能原理、 实现方法、性能指标及具体应用。 重点：各器件的功能、性能指标及应用 难点：光隔离器、光环行器、光纤光栅的工作原理 有源器件技术（6学时）

基本要求：理解光放大器的分类；掌握掺铒光纤放大器的工作原理及主要性能指标；理解RFA光放 大器的工作原理；理解半导体光放大器的结构、增益谱。 重点：光放大器的工作原理和性能指标 难点：RFA光放大器的工作原理 光纤传输线路技术(8学时) 基本要求：掌握波分复用技术的基本原理：理解波分复用、密集波分复用、粗波分复用系统：掌握 波分复用系统中的关键器件的 作原理 了解波分复用系统规 解光时分 用 码分 多址等各 种复用技术。理解色散补偿的含义，掌握色散光纤、相位共轭、啁啾光纤光栅等各种色散补偿技 术 重点：光纤通信系统设计方法一功率预算法带宽预算法： 难点：光放大器对模拟传输系统设计的影响 光纤信息传输系统（4学时) 基本要求：了解数字传输体系及其演化过程；掌握光纤传输系统的构成；掌握光纤通信系统设计方 法一功率预算法、带宽预算法：理解数字光纤传输系统的技术考虑：理解光纤传输系统的性能测试 方法；了解模拟传输系统的构成及应用。 重点：光纤传输系统的设计及性能测试 难点：光纤传输系统的设计 四、教学安排及学时分配 教学环节 学时分配 及学时 主要内容 讲课习题课实验小计 绪论 2 2 光纤 12 2 14 光源和光发射机 6 6 光检测器和光接收机6 6 光器件 6 6 光纤通信系统的设计4 2 6 波分复用技术 4 4 光传输体系及其设备20 20 合计 60 4 64 五、实验部分教学内容和要求： (含课内实验的课程填写本部分)（一级标题为黑体小四号顶格段 前空一行 实验项目名实验内容及要求 实验类型 称

基本要求：理解光放大器的分类；掌握掺铒光纤放大器的工作原理及主要性能指标；理解RFA光放 大器的工作原理；理解半导体光放大器的结构、增益谱。 重点：光放大器的工作原理和性能指标 难点：RFA光放大器的工作原理 光纤传输线路技术（8学时） 基本要求：掌握波分复用技术的基本原理；理解波分复用、密集波分复用、粗波分复用系统；掌握 波分复用系统中的关键器件的工作原理；了解波分复用系统规范。了解光时分复用、码分多址等各 种复用技术。理解色散补偿的含义，掌握色散光纤、相位共轭、啁啾光纤光栅等各种色散补偿技 术。 重点：光纤通信系统设计方法—功率预算法带宽预算法； 难点：光放大器对模拟传输系统设计的影响 光纤信息传输系统（4学时） 基本要求：了解数字传输体系及其演化过程；掌握光纤传输系统的构成；掌握光纤通信系统设计方 法—功率预算法、带宽预算法；理解数字光纤传输系统的技术考虑；理解光纤传输系统的性能测试 方法；了解模拟传输系统的构成及应用。 重点：光纤传输系统的设计及性能测试 难点：光纤传输系统的设计 四、教学安排及学时分配 教学环节 及学时 主要内容 学时分配 讲课 习题课 实验 小计 绪论 2 2 光纤 12 2 14 光源和光发射机 6 6 光检测器和光接收机 6 6 光器件 6 6 光纤通信系统的设计 4 2 6 波分复用技术 4 4 光传输体系及其设备 20 20 合计 60 4 64 五、实验部分教学内容和要求：（含课内实验的课程填写本部分）（一级标题为黑体 小四号 顶格 段 前空一行） 序 号 实验项目名 称 实验内容及要求 学 时 实验类型

测量影响光纤特性的指标，掌握其测试方 可选实 内 1 光纤参数测 光纤衰减系数测问 2 光年几何参数刘试 光纤折射率分布测试 光纤数值孔径测试 测量光器件的工作特性、指标参数，熟悉光 纤传输系统，可选实验内容：光耦合器特性 测试 光婴件特性 光隔离器特性测试 测试及系统 分复用器特性测试 光源 特性测试 光纤光放大器特性测试 语音传输系统实验 图像传输系统实验 设计光纤通信中常用的光器件并分析其性 能，或实现光器件应用的小型系统，可选作 实验内容： 光纤光栅结构设计 波分复用器设计与制作 光器件设计 光滤波器设计 及应用实验 光耦合器的设计与制作 6 光功率计的设计与实现 模拟（数字）信号的光发送与接收 语音无线光传 输系统的设计与实现，光码分 多址传输系统设计 全光正交频分复用系统设计 光载无线通信系统设计 掌握熔接、光纤故障测试的方法，对光纤传 光缆工程应 输系统进行参数设置和设计光纤熔接 用实验 光缆故障测试(OTDR) 波分复用系统设计 无源光网络EPON配置与测试 6 货 25% 六、考核方式 闭卷 平时30%，考试70%

演 示 验 证 设 计 综 合 1 光纤参数测 试 测量影响光纤特性的指标，掌握其测试方 法，可选实验内容： 光纤衰减系数测试 光纤几何参数测试 光纤折射率分布测试 光纤数值孔径测试 2 √ 2 光器件特性 测试及系统 实验 测量光器件的工作特性、指标参数，熟悉光 纤传输系统，可选实验内容：光耦合器特性 测试 光隔离器特性测试 波分复用器特性测试 光源P-I特性测试 光纤光放大器特性测试 语音传输系统实验 图像传输系统实验 2 √ 3 光器件设计 及应用实验 设计光纤通信中常用的光器件并分析其性 能，或实现光器件应用的小型系统，可选作 实验内容： 光纤光栅结构设计 波分复用器设计与制作 光滤波器设计 光耦合器的设计与制作 光功率计的设计与实现 模拟（数字）信号的光发送与接收 语音无线光传输系统的设计与实现，光码分 多址传输系统设计 全光正交频分复用系统设计 光载无线通信系统设计 6 √ √ 4 光缆工程应 用实验 掌握熔接、光纤故障测试的方法，对光纤传 输系统进行参数设置和设计光纤熔接 光缆故障测试（OTDR） 波分复用系统设计 无源光网络EPON配置与测试 6 √ √ 合 计 16 比 例 25% 六、考核方式 闭卷 平时30%，考试70%

七、建议教材及参考资料 建议教材： [1)刘增基主编，《光纤通信》.西安：西安电子科技大学出版社.2008年6月 参考资料： [1]陈才和主编，《光纤通信》.北京：电子工业出版社.2004年 [2]王江平等主译.《光纤通信》北京：电子工业出版社.2006年 (执笔人：刘崇琪 审核人：)

七、建议教材及参考资料 建议教材： [1] 刘增基主编，《光纤通信》. 西安：西安电子科技大学出版社.2008年6月 参考资料： [1]陈才和主编，《光纤通信》.北京：电子工业出版社.2004年 [2] 王江平等主译.《光纤通信》.北京： 电子工业出版社.2006年 （执笔人：刘崇琪 审核人： ）