《光纖通信》課程教學(xué)大綱

《光纖通信》教學(xué)大綱課程名稱：光纖通信（OpticalFiberCommunications）課程編碼：1502ZY067 課程類別：專業(yè)課-選修學(xué) 分：2分32266先修課程：大學(xué)物理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、通信原理一、課程性質(zhì)二、課程目標(biāo)（一）育人目標(biāo)通過光纖通信這門課程，通過光纖通信的發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生樹立唯物主義科學(xué)發(fā)展觀。（二）知識(shí)和能力目標(biāo)掌握光纖通信的基本概念及主要方法，能夠針2.；掌握光纖通信系統(tǒng)性能指標(biāo)與設(shè)計(jì)，構(gòu)建合適的光纖通信系統(tǒng)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)（3.3）。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)12.3能夠運(yùn)用基本原理，借助文獻(xiàn)研究，分析通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域工程問題解決方案及過程的影響因素，獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)23.3能夠在通信系統(tǒng)的軟硬件模塊設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。三、基本要求本課程的教學(xué)是以光纖通信系統(tǒng)為主線，全面系統(tǒng)地介紹了光纖通信系統(tǒng)的基本原理、基本技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)思政元素教學(xué)模式章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)思政元素教學(xué)模式對(duì)應(yīng)1緒論2介紹光纖通信的歷史，培養(yǎng)學(xué)生樹立唯物主義科學(xué)發(fā)展觀。課堂授課，課后練習(xí)1題12光纖與光纜3分享科學(xué)家的故事（光纖之父），闡述內(nèi)因與外因的辯證關(guān)系，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的內(nèi)因在課堂授課，課堂討論、課后1自己，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。練習(xí)2題3光源和光發(fā)射機(jī)3通過講述光纖通信系統(tǒng)是由一個(gè)個(gè)子部分組成，引導(dǎo)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神。214光檢測(cè)器和光接收機(jī)3光檢測(cè)過程中，涉及到能量轉(zhuǎn)換，引導(dǎo)學(xué)生一份耕耘一份收獲的觀點(diǎn)。課堂授課，課堂討論、課后練習(xí)2題，15無源光器件與光放大器3光器件的發(fā)展，卡脖子技術(shù)問題的解決，引導(dǎo)學(xué)生的愛國(guó)情懷。課堂授課，課堂討論、課后練習(xí)2題，16波分復(fù)用技術(shù)3為學(xué)生講解波分復(fù)用，同時(shí)融入工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，引導(dǎo)學(xué)生建立綠色通信等行業(yè)意識(shí)。課堂授課，課堂討論、課后練習(xí)2題1/27SDH與WDM光網(wǎng)絡(luò)5分享光網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)的前沿技術(shù)，增強(qiáng)民族自豪感和科技自信，文化自信。課堂授課，課堂討論、課后練習(xí)3題1/28光纖通信新技術(shù)4通信新技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生建立創(chuàng)新意識(shí)。課堂授課，課堂討論、課后練習(xí)2題2第一章 緒論1、光纖通信的概念2、光纖通信系統(tǒng)的基本單元3、光纖通信的基本問題4、光纖通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)5、光纖通信技術(shù)的回顧和展望本章重點(diǎn)：光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)光纖通信系統(tǒng)的主要性能指第二章 光纖與光纜1、光纖結(jié)構(gòu)2、光纖傳輸原理3、單模光纖4、多模光纖5、光纖使用特性和產(chǎn)品介紹6、光纜本章重點(diǎn)：光纖傳輸模式的概念光纖傳輸原理第三章 光源和光發(fā)射機(jī)1、激光二極管2、發(fā)光二極管3、光發(fā)射機(jī)4、外調(diào)制器本章重點(diǎn)：光發(fā)射機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)能力：能夠根據(jù)工程實(shí)際問題設(shè)計(jì)相應(yīng)的光纖通信系統(tǒng)中光發(fā)射機(jī)部分第四章 光檢測(cè)器和光接收機(jī)1、光檢測(cè)器的工作原理2、光檢測(cè)器的特性參數(shù)3、光接收機(jī)4、光收發(fā)合一模塊本章重點(diǎn)：光接收機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)能力：能夠根據(jù)工程實(shí)際問題設(shè)計(jì)相應(yīng)的光纖通信系統(tǒng)中光接收機(jī)部分第五章 無源光器件與光放大器1、光纖連接器、光纖耦合器、光開關(guān)等無源光器件2、摻鉺光纖放大器的工作原理、構(gòu)成、特點(diǎn)及應(yīng)用3、其它光放大器的工作原理與特點(diǎn)本章重點(diǎn)：摻鉺光纖放大器的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用能力：能夠根據(jù)工程實(shí)際問題設(shè)計(jì)相應(yīng)的光纖通信系統(tǒng)中光放大器部分1、WDM工作原理與特點(diǎn)；2、WDM系統(tǒng)中的合波器和分波器；3、WDM系統(tǒng)規(guī)范。本章重點(diǎn)：WDM技術(shù)的工作原理與特點(diǎn)能力：能夠在光通信系統(tǒng)中使用波分復(fù)用技術(shù)SDHWDM光網(wǎng)絡(luò)1、SDH光同步傳送網(wǎng)；2、SDH的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用結(jié)構(gòu)與原理；3、WDM光網(wǎng)絡(luò)；4、其它類型光網(wǎng)絡(luò)。重點(diǎn)：SDH的標(biāo)準(zhǔn)光接口及速率體系SDH的幀結(jié)構(gòu)能力：具備SDH與WDM光網(wǎng)絡(luò)初步使用的能力第八章 光纖通信新技術(shù)1、相干光通信2、光孤子通信3、光時(shí)分復(fù)用4、光碼分多址5、全光網(wǎng)絡(luò)本章重點(diǎn)：一些新技術(shù)的基本概念能力：具備查找文獻(xiàn)，了解學(xué)術(shù)前沿，學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力五、上機(jī)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與類型序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)類型演示驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)1P-I特性曲線測(cè)量2√2模擬信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)2√3時(shí)分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)2√實(shí)驗(yàn)一 P-I特性曲線測(cè)量1．實(shí)驗(yàn)要求了解半導(dǎo)體激光器LD的P-I特性，掌握光源P-I特性曲線的測(cè)試方法3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)量電壓的方式獲取光源P-I特性曲線3．儀器設(shè)備主控&信號(hào)源，2號(hào)、25號(hào)模塊；23號(hào)模塊；光纖跳線，連接線；萬用表實(shí)驗(yàn)二 模擬信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)量不同正弦波、三角波、方波的光調(diào)制系統(tǒng)性能儀器設(shè)備主控&信號(hào)源，25號(hào)模塊；23號(hào)模塊；光纖跳線，連接線；雙蹤示波器實(shí)驗(yàn)三 時(shí)分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要求了解和掌握光纖接入網(wǎng)時(shí)分復(fù)用及解復(fù)用原理和過程，了解和掌握PCM編譯碼原理和過程。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容搭建光時(shí)分復(fù)用及解復(fù)用傳輸系統(tǒng)，觀測(cè)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)在系統(tǒng)傳輸過程中波形及效果儀器設(shè)備主控&信號(hào)源，1號(hào)，2號(hào)，7號(hào)，13號(hào)，25號(hào)模塊；光纖跳線，連接線；雙蹤示波器六、教學(xué)方法課堂教學(xué)課堂教學(xué)以“互動(dòng)式”方法為主導(dǎo)，在這一教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生以聽課為主，并參與討論，作業(yè)和自學(xué)針通信方法和技術(shù)的掌握，鞏固教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)8七、考核與評(píng)價(jià)方式及標(biāo)準(zhǔn)考核標(biāo)準(zhǔn)與成績(jī)?cè)u(píng)定課程考核包括平時(shí)成績(jī)、測(cè)試成績(jī)兩個(gè)部分。平時(shí)成績(jī)：50%，包括作業(yè)和實(shí)驗(yàn)。平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）掌握光纖通信的基本概概念非常清晰，能主要概念清晰。能夠基本概念基本清基本概念未掌念，主要的分析方法和處夠獨(dú)立地完成作獨(dú)立完成作業(yè)，能夠晰。作業(yè)大部分握。無法完成理方法，并能夠用于解決業(yè)，并能夠根據(jù)實(shí)在老師的指導(dǎo)下，采能獨(dú)立完成，只作業(yè)，基本不實(shí)際問題際的傳輸問題，采用光纖技術(shù)來解決具備初步的光纖具備使用光纖用光纖技術(shù)來解決問題技術(shù)解決問題的技術(shù)解決問題問題。能力。的能力。測(cè)試成績(jī)占50%，題型包括：選擇題、填空題、計(jì)算題、設(shè)計(jì)與應(yīng)用等。測(cè)試內(nèi)容與要求基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比例）（%）優(yōu)秀（0.9-1（07089）合格（0.6-0.69）不合格（0059目標(biāo)1本概念及主要方法，能夠針技術(shù)相關(guān)工程問題，查找檢索相關(guān)文獻(xiàn)資料，獲得問題的解決方案，并能夠證實(shí)解決方案的合理性。掌握光纖通信的基本概念和方法，能夠查找資料獲得問題解決方案，并能夠通過所掌握的知識(shí)，證明方案的合理性。較好掌握光纖通信的基本概念和方法，能夠查找一些資料提出解決方案，但方案的合理性的證明有所欠缺基本掌握光纖通信的基本概念和方一些資料提統(tǒng)性方案的提出有所欠缺對(duì)光纖通信的基本概念和方法掌握不到位，對(duì)實(shí)際問題無法提出方法或想法60目標(biāo)2掌握光纖通信傳輸系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，能夠通過輸出正確評(píng)估系統(tǒng)，并在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新性。掌握光纖通信傳輸系統(tǒng)的相關(guān)技在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新性。基本掌握光纖通信傳輸系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，能夠通過輸出正確評(píng)估系統(tǒng)，并在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)一定的創(chuàng)新性。初步掌握光纖通信傳輸系統(tǒng)的相關(guān)過輸出正確評(píng)估系統(tǒng)。對(duì)光纖通信傳輸系統(tǒng)不清楚，無法通過已知數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)40課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)《光纖通信》課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)分析報(bào)告一、課程基本信息課程名稱光纖通信課程性質(zhì)專業(yè)課，選修學(xué)時(shí)學(xué)分32/2開課學(xué)期專業(yè)班級(jí)考核方式考查任課教師：評(píng)價(jià)人員：課程組長(zhǎng)，命題教師，閱卷教師二、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)估課程目標(biāo)支撐指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)源評(píng)價(jià)依據(jù)分值平均分i評(píng)價(jià)方式畢業(yè)要求2.3能夠運(yùn)用基本原理，借助文獻(xiàn)研究，分析通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域工程問題解決方案及過程的影響因素，獲得有效結(jié)論。的基本概念及主要方針對(duì)通信網(wǎng)并能夠證實(shí)解決方案的合理性測(cè)試：方法（60分）T10=60試題構(gòu)成說明T1=1*0.5+1*0.510 10=平時(shí)作業(yè)A10=100A1=畢業(yè)要求4.2能夠在通信系統(tǒng)的軟硬件模塊設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。目標(biāo)2：掌握光纖通信系統(tǒng)性能指標(biāo)與設(shè)計(jì)，構(gòu)建合適的光纖通信系統(tǒng)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)創(chuàng)新意