《光纤通信》教学大纲资料

宁夏职业技术学院

《光纤通信 》教学大纲

学 分：4 学 时：72 适用专业：通信技术

课程编码 制订人 郑华 制订日期 2007.6 修订人 修订日期 审定组（人） 审定日期 《光纤通信》教学大纲

（2007年6月）

第一部分 大纲说明

一、课程的性质和任务

本课程是高职通信工程专业的专业基础课程，属必修课。

光纤通信在已成为人们日常生活中的一部份，同时还在不断地迅速发展。随着社会、经济的发展，光纤通信得到了越来越广泛的应用。其发展日新月异，极其迅速。我国已成为全球最具有发展潜力的通信市场，在光纤设备的安装、调试、运行、维护方面，有强劲的社会需求。

通过教学希望学生们能胜任今后的技术工作，满足社会对应用型人才的需求。 与相关课程的关系

学生必须先完成模拟电子技术、数字电路、高频电路、通信原理等相关专业知识，通过学习本课程，可以巩固、提高以前所学知识，并促进后续其他课程的学习。才能理解好基本概念、牢牢掌握基本原理和主要技术，适应光纤通信实际工作的需要。

二、课程的目的和要求

光纤通信技术的发展日新月异，作为通信工程专业的学生必须掌握光纤通信技术的基本概念、基本组成、基本原理、基本技术和典型系统，以适应信息社会对人才的需求。

通过讲授光纤通信技术的基础知识，使学生了解掌握光纤通信的基本特点，学习光纤通信系统的三个重要组成部分：光源（光发射机）、光纤（光缆）和光检测器（光接收机）。通过本课程的学习，使学生掌握光纤通信的系统组成和基本原理；掌握 PDH 及 SDH 光纤通信原理；掌握一些主要光纤通信技术；了解光纤制造工艺、光纤接续、光端机设备等。培养学生的理论知识和适应现场工作的能力，为后续课程的学习准备必要的基础知识，为今后从事实际工作奠定一个良好的基础。

三、课程内容的教学要求

通过本课程的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理和光纤数字通信系统的组 成，了解光纤通信的未来与发展，为进一步学习光纤通信技术和设备打下基础。

本课程对培养学生综合应用以前所掌握的通信系统基本知识、数字通信基本知识等有良好的促进作用。

第二部分 教学媒体和教学建议

一、学时分配

本课程为模块化结构设计，课内学时为72学时（4学分），其中必须完成的学时包括：课堂讲授54学时（其中期末复习2学时），实验18学时。

教学内容 光纤通信概论 光纤与导光原理 光缆及无源光器件 光源和光检测器 掺铒光纤放大器 光发射机与光接收机 光纤通信系统 光纤传输特性的测量 SDH 技术概述 合计 二、教学媒体

主教材： 《光纤通信》 作者：乔桂红 出版社：人民邮电出版社

出版日期：2005年5月，（第一版）.

辅助教材： 《光纤通信》 作者：林达全，出版社：高等教育出版社出版

出版日期：2003年 8月

《光纤通信》 作者：刘增基 出版社：西安电子科技大学出版社版2001年 10出版日期：2001年 10月

参考书籍：《光纤通信系统原理与工程设计》 作者：Vijay K. Garg 出版社：电子工

业出版出版社 出版日期：2001年4月，中文版

三、考核

四、教学和实验设备建议

1、设备：SDH传输设备、光缆接续设备、光纤通信实验系统、模拟双踪示波器等

讲课 4 6 6 8 6 6 8 4 4 52 实验学时 2 4 4 4 4 其他 2、器材：连接线。

第三部分 教学内容和教学要求

第一篇 光纤通信概论 一、教学内容 4学时 1. 1 光纤通信简史

1. 2 光纤通信使用波段 1. 3 光纤通信的特点 1. 4 光纤通信系统

1. 5 光纤通信的多媒体应用及发展

二、教学要求

了解光纤通信的发展史；理解光在电磁波谱中的位置；掌握光纤通信所用光 - 波的波长范围及光纤通信的特点及光纤通信系统的组成。 第二篇 光纤与导光原理 一、教学内容 6学时 2. 1 光纤的结构与分类

2. 2 光纤中的射线光学理论和波动理论 2. 3 光纤的波动理论 2. 4 光纤的损耗 2. 5 光纤的色散 二、教学要求：

能用射线光学理论分析光纤的导光原理；理解单模光纤、多模光纤、色散位移光纤的概念 ；掌握光纤单模传输条件的计算公式；理解光纤损耗和色散的概念及其对光纤通信系统的影响。

第三篇 光缆及无源光器件 一、教学内容 8学时 3. 1 光缆的结构和种类 3. 2 无源光器件

3. 3 减少干扰影响的措施 二、教学要求：

了解三种典型的光缆结构及特点；理解掌握光纤连接器、光耦合器、光合波器、光分波器、光隔离器等几种常用的无源光器件的原理及作用。

第四篇 组网技术

一、教学内容 12学时 4-1 概述

4-2 光源的类型及作用 4-3 光检测器件的作用 二、教学要求：

理解掌握光源和光检测器的概念及其在光纤通信系统中作用；掌握激光器的发光机理，发光二极管（ LED ）、半导体激光器 (LD) 、 光电二极管（ PIN ）、雪崩光电。

第五篇 掺铒光纤放大器 一、教学内容 6学时 5-1 概述

5-2 掺铒光纤 5-3 掺铒光纤放大器

5-4 数字无绳电话系统——CT-2系统

5-5 数字无绳电话系统—— DECT系统 二、教学要求：

能从三能级系统分析掺铒光纤放大器的工作原理；掌握 EDFA 的光路结 构原理及特点；了解 EDFA 在光纤通信系统中的应用理。

第六篇 光发射机与光接收机 一、教学内容 10学时 6-1 概述

6-2 光发射机和光接收机 6-3 光中继器 6-4 光线路码型 二、教学要求：

理解掌握光发射机、光接收机的功能；掌握基本的电路组成和工作原理。

第七篇 光纤通信系统

一、教学内容 10学时 7-1 概述

7-2 光纤通信系统的构成 7-3 基带模拟光纤传输系统 7-4 数字光纤传输系统 7-5 波分复用光纤通信系统 二、教学要求：

理解光纤通信系统的概念；掌握光纤通信系统的构成和各部分的作用；简单分析波分复用的原理。

第八篇 光纤传输特性的测量 一、教学内容 6学时 8-1 概述

8-2 光纤衰减测量 8-3光纤色散测量 二、教学要求：

掌握基准测试方法和替代测试方法的概念；理解测定光纤的三种测试方法：切断法、插入损耗法和后向散射法；了解光纤色散测量的两种方法：相移法和脉冲时延法。

第九篇 SDH 技术和光纤通信新技术 一、教学内容 6学时 8-1 SDH 技术概述 8-2 光纤通信的新技术 二、教学要求：

掌握 SDH 的定义、速率等级、帧结构及组成；掌握 SDH 的复用结构；理解 SDH 传送网的分层模型；了解 SDH 的设备类型；掌握 DWDM 技术及系统结构；了解光接入的原理，掌握光接入网的相关技术 ；了解相干光通信技术和光孤子通信技术

第四部分 实验安排

本课程内容的实践性很强，为保证学习效果，强调教学的实践性环节是十分必要的。鉴于本课程实验项目较多，对学生实际操作能力和独立解决问题的能力的要求较高，建议对实验课采用单独操作考试的考核方式。可在课程教学全部结束后组织进

行。实验课成绩占本课程总成绩的比例按规定执行。

为了使学生掌握光纤通信理论基础，了解光纤通信系统工作原理以及系统性能测试方法，同时激发学生学习兴趣，培养其独立思考和创新能力，我们设置了光纤链路特性实验、光纤通信器件性能测试实验、光纤通信系统实验以及综合性设计性实验等 4 类：

实验一 光纤链路特性实验（综合性）

（一）实验目的

1、了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理；

2、掌握光纤平均损耗系数、活动接头的插入损耗等测试方法； （二）实验内容与基本要求

2M 绳塞的制作 ；OTDR 测试仪器介绍；光时域反射计（ OTDR ）测光纤链路特性 光纤切割与焊接实验光纤熔接机、光功率计等基本仪器设备的使用方法。 （三）主要仪器设备及器材

1、设备：SDH传输设备、光缆接续设备、光纤通信实验系统、模拟双踪示波器等

2、器材：连接线。

实验二 光纤通信器件性能测试实验（验证性）

（一）实验目的

1、了解光环行器、光隔离器、光衰减器、光开关、光波分复用器等常用光纤通信无源器件的工作原理； 2、主要指标参数的测量方法； （二）实验内容与基本要求

光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试；光波分复用系统实验及其误码率测量 ；SDH 传输实验（参观）

在实验过程中，让学生自己连接测试系统，这不仅能帮助学生深刻的理解器件参数测量原理方法，而且能培养学生严肃认真的科学实验态度。。 （三）主要仪器设备及器材

1、设备：SDH传输设备、光缆接续设备、光纤通信实验系统、模拟双踪示波器等

2、器材：连接线。

实验三 光纤通信系统实验（验证性）

（一）实验目的

1、了解数字光纤通信系统、模拟光纤通信系统的组成；

2、根据误码率、眼图评价数字光纤通信系统性能； （二）实验内容与基本要求

光纤光栅为中心进行相关实验的设计光。纤发送系统；光纤接收系统；波分复用系统实验及其误码率测量。

在实验过程中，让学生自己连接测试系统，这不仅能帮助学生深刻的理解系统参数测量原理方法，培养学生严肃认真的科学实验态度。。 （三）主要仪器设备及器材

1、设备：SDH传输设备、光缆接续设备、光纤通信实验系统、模拟双踪示波器等

2、器材：连接线。

实验四 光纤通信系统设计 （设计性）

（一）实验目的

通过这些实验可以开阔学生视野，使其对现有的光纤通信器件的应用有更加全面的认识，提高学生综合分析和运用知识的能力，并且能培养学生独立思考和解决问题的能力。

（二）实验内容与基本要求

以光纤光栅为中心进行相关实验的设计。

在实验过程中，让学生自己连接测试系统，这不仅能帮助学生深刻的理解系统参数测量原理方法，培养学生严肃认真的科学实验态度。对此类实验主要是提出问题，让学生查阅相关文献资料，结合实验室现有设备，提出具体的实验方法和步骤 （三）主要仪器设备及器材

1、设备：SDH传输设备、光缆接续设备、光纤通信实验系统、模拟双踪示波器等 2、器材：连接线。

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