《光纖通信技術(shù)》課程教學(xué)大綱、教案、課程日歷

1、PAGE 4光纖通信技術(shù)課程教學(xué)大綱Optical Fiber Communications Technology課程編碼：TX102030 適用專業(yè)：通信工程，信息工程等先修課程： 電磁場(chǎng)與電磁波、大學(xué)物理及通信原理 學(xué) 分 數(shù)：3總學(xué)時(shí)數(shù)：48 實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）學(xué)時(shí)：0考核方式：?？?一、課程性質(zhì)和任務(wù)本課程是為通信工程類相關(guān)專業(yè)本科生設(shè)立的技術(shù)基礎(chǔ)類專業(yè)必修課程，旨在介紹光纖通信的基本原理和系統(tǒng)，使學(xué)生對(duì)光纖通信在當(dāng)今信息領(lǐng)域內(nèi)高速發(fā)展并起到關(guān)鍵作用的技術(shù)有較好的了解。課程主要內(nèi)容包括：光纖傳輸原理與特性，光源與光發(fā)射系統(tǒng)，光探測(cè)器與光接收系統(tǒng)，光放大器原理與應(yīng)用，光纖通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)等，并將

2、介紹代表當(dāng)今高速大容最光纖通信技術(shù)主流的波分復(fù)用光纖通信技術(shù)、全光光纖通信技術(shù)等代表未來(lái)光纖通信技術(shù)發(fā)展方向的新技術(shù)。二、課程教學(xué)內(nèi)容和要求緒論1.教學(xué)內(nèi)容：光纖通信的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，光纖通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介，光纖通信中若干基本名詞介紹。2.教學(xué)目的和要求：使學(xué)生了解光纖通信的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，理解光纖通信系統(tǒng)的組成以及各部分的功能。3.教學(xué)重難點(diǎn)：光纖通信系統(tǒng)的組成以及各部分的功能。4.學(xué)時(shí)分配：3學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題。光纖光纜1.教學(xué)內(nèi)容：光纖的幾何描述，光在光纖中的傳輸，光纖的模式，光纖的損耗，光纖的色散，光纖的雙折射與偏振，光纖的非線性特性，光纜類型與結(jié)構(gòu)。2.教學(xué)目的和要求：使學(xué)生了解光在

3、光纖中傳輸模式，重點(diǎn)掌握光纖特性。3.教學(xué)重難點(diǎn)：光纖特性。4.學(xué)時(shí)分配：8學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題。光源與光發(fā)射系統(tǒng) 1.教學(xué)內(nèi)容：光發(fā)射系統(tǒng)簡(jiǎn)介，半導(dǎo)體材料中的光發(fā)射與光吸收，發(fā)光二極管，半導(dǎo)體激光器的工作原理與特性，半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)，光發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。2.教學(xué)目的和要求：使學(xué)生了解光發(fā)射系統(tǒng)的組成及其功能，理解光源的類型，掌握半導(dǎo)體激光器的工作原理與特性。3.教學(xué)重難點(diǎn)：半導(dǎo)體激光器的工作原理與特性。4.學(xué)時(shí)分配：7學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題。光探測(cè)器與光接收系統(tǒng) 1.教學(xué)內(nèi)容：光接收系統(tǒng)簡(jiǎn)介， 光探測(cè)器， 光接收機(jī)結(jié)構(gòu)， 光接收機(jī)的噪聲， 光接收機(jī)的靈敏度。2.教學(xué)目的和要求：使學(xué)時(shí)了解光

4、接收系統(tǒng)的組成及其功能，理解光接收機(jī)的噪聲，掌握光探測(cè)器的工作原理和光接收機(jī)的靈敏度的計(jì)算。3.教學(xué)重難點(diǎn)：光探測(cè)器的工作原理和光接收機(jī)的靈敏度的計(jì)算。4.學(xué)時(shí)分配：7學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題。光無(wú)源器件 1.教學(xué)內(nèi)容：光通信系統(tǒng)中的無(wú)源器件，光纖耦合器，光調(diào)制器和光開關(guān)，光纖光柵，光波導(dǎo)器件，其它波分復(fù)用器件。2.教學(xué)目的和要求：使學(xué)時(shí)了解光通信系統(tǒng)中的無(wú)源器件。3.教學(xué)重難點(diǎn)：光纖耦合器，光開關(guān)。4.學(xué)時(shí)分配：4學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題。光通信中的光放大器 1.教學(xué)內(nèi)容：光放大基本原理，半導(dǎo)體激光放大器，摻鉺光纖放大器，光纖喇曼放大器，光纖布里淵放大器，光放大器在系統(tǒng)中的應(yīng)用。2.教學(xué)目的

5、和要求：理解光放大基本原理，了解半導(dǎo)體激光放大器，光纖喇曼放大器，光纖布里淵放大器以及光放大器在系統(tǒng)中的應(yīng)用。掌握摻鉺光纖放大器。3.教學(xué)重難點(diǎn)：光放大基本原理，光纖喇曼放大器。4.學(xué)時(shí)分配：4學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題。光纖通信系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)1.教學(xué)內(nèi)容：光纖通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，光纖通信系統(tǒng)特性參數(shù)與設(shè)計(jì)，及相關(guān)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2.教學(xué)目的和要求：學(xué)習(xí)光纖通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和光纖通信網(wǎng)絡(luò)，掌握光纖通信系統(tǒng)特性參數(shù)與設(shè)計(jì)；理解光網(wǎng)絡(luò)的組成，光接入網(wǎng)技術(shù)及全光光纖通信網(wǎng)絡(luò)的原理。3.教學(xué)重難點(diǎn)：光纖通信系統(tǒng)特性參數(shù)與設(shè)計(jì)，光網(wǎng)絡(luò)及光接入網(wǎng)技術(shù)原理。4.學(xué)時(shí)分配：6學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題高速光纖通信技術(shù) 1.教學(xué)內(nèi)容

6、：高速光纖通信技術(shù)的概念，高速光纖通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)。2.教學(xué)目的和要求：學(xué)習(xí)高速光纖通信技術(shù)的基本概念，理解相關(guān)高速光纖通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)3.教學(xué)重難點(diǎn)：高速光纖通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)4.學(xué)時(shí)分配：2學(xué)時(shí)。光纖通信復(fù)用技術(shù) 1.教學(xué)內(nèi)容：光纖通信復(fù)用技術(shù)的基本概念，波分復(fù)用技術(shù)的原理及密集波分復(fù)用系統(tǒng)。2.教學(xué)目的和要求：學(xué)習(xí)波分復(fù)用技術(shù)的原理，密集波分復(fù)用系統(tǒng)的組成及相關(guān)技術(shù)。3.教學(xué)重難點(diǎn)：密集波分復(fù)用系統(tǒng)組成及技術(shù)。4.學(xué)時(shí)分配：3學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題光纖通信新技術(shù) 1.教學(xué)內(nèi)容：新型光纖技術(shù)，全光通信技術(shù)，相干光纖通信技術(shù)等。2.教學(xué)目的和要求：了解相關(guān)光纖通信新技術(shù)3.教學(xué)重難點(diǎn)：新型光

7、纖技術(shù)及全光通信技術(shù)。4.學(xué)時(shí)分配：2學(xué)時(shí)。5.作業(yè)：課后習(xí)題三、各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)分配 項(xiàng)目章節(jié)主要內(nèi)容學(xué)時(shí)分配講課習(xí)題課實(shí)驗(yàn)上機(jī)合計(jì)第一章緒論33第二章光纖光纜88第三章光源與光發(fā)射系統(tǒng) 77第四章光探測(cè)器與光接收系統(tǒng) 718第五章光無(wú)源器件44第六章光通信中的光放大器 44第七章光纖通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)66第八章高速光纖通信技術(shù)22第九章光纖通信復(fù)用技術(shù)33第十章光纖通信新技術(shù)213合計(jì)46248四、本課程與其它課程的聯(lián)系 先修課程有電磁場(chǎng)與電磁波、大學(xué)物理及通信原理后續(xù)課程有“光纖傳輸系統(tǒng)”，“光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”,“光纜工程”等。五、建議教材及參考資料1張新社等，光纖通信技術(shù)，人民郵電出版社，201

8、4.12. 劉增基. 光纖通信. 西安電子科技大學(xué)出版社,20003. L.G.卡左夫斯基等著. 張肇儀等譯. 光纖通信系統(tǒng). 人民郵電出版社,19994. 顧畹儀. 光纖通信系統(tǒng). 北京郵電大學(xué)出版社,1999年5. 李玉權(quán)，崔敏，蒲濤等譯，李玉權(quán)校，光纖通信，國(guó)外電子與通信教材系列，電子工業(yè)出版社2002.76. Djafar K. Mynbaev, Lowell L. Scheiner eds., Fiber-Optic Communications Technology, Pearson Education, Inc., 20017. 趙梓森著，光纖通信工程(修訂版)， 人民郵電出版社

9、， 20018GOVIND P. AGRAWAL, Fiber-Optic Communication Systems(3rd Edition), 清華大學(xué)出版社(影印版), 2004年7月教學(xué)日歷課程名稱：光纖通信技術(shù) 所在系部： 主講教師： 授課班級(jí)： 郵 電 大 學(xué)教 學(xué) 日 歷（課程起止時(shí)間：2014年 8月 25日至 2014 年 12月 24日）教學(xué)周數(shù) 16 講 課 46 周學(xué)時(shí)數(shù) 3 習(xí) 題 2 計(jì)劃學(xué)時(shí) 48 實(shí)驗(yàn)課 0 周次日期教 學(xué) 內(nèi) 容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)重 點(diǎn) 與 難 點(diǎn)教 學(xué) 準(zhǔn) 備（場(chǎng)地、設(shè)備儀器、教學(xué)手段等）作 業(yè)實(shí)際執(zhí)行情況日/月126/8光纖通信概述光纖通信系統(tǒng)主

10、要特點(diǎn)光纖通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介20光纖通信基本概念光纖通信系統(tǒng)的組成以及各部分的功能、B108多媒體和板書課后題129/8光纖通信系統(tǒng)的分類光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用光纖通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望2.1光纖的基本概念20光纖通信系統(tǒng)的分類光纖的結(jié)構(gòu)和類型B205多媒體和板書課后題22/92.2光在光纖中的傳輸原理20光在光纖中的傳輸原理（射線理論分析） B108多媒體和板書課后題39/92.2光在光纖中的傳輸原理20光在光纖中傳輸?shù)牟▌?dòng)理論B108多媒體和板書課后題312/92.3 光纖傳輸特性20光纖傳輸特性，包括光纖損耗、光纖色散、光纖的非線性特性B205多媒體和板書課后題416/92.4 光纜3.1半導(dǎo)體

11、材料中的光電效應(yīng)20光纜類型與結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體材料中的光發(fā)射與光吸收B108多媒體和板書課后題523/93.2半導(dǎo)體激光器（LD）20半導(dǎo)體激光器的類型、工作原理和工作特性B108多媒體和板書課后題526/93.3半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）3.4新型半導(dǎo)體激光器20半導(dǎo)體發(fā)光二極管的類型、工作原理和工作特性、分布反饋式(DFB)激光器B205多媒體和板書課后題630/93.5光源的調(diào)制3.6光發(fā)射機(jī)20光源的調(diào)制、光發(fā)射系統(tǒng)的組成及其功能B108多媒體和板書課后題77/104.1光探測(cè)器20半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng)PIN光電二極管B108多媒體和板書課后題710/104.1光探測(cè)器習(xí)題20雪崩光電二

12、極管(APD)知識(shí)回顧和梳理B205多媒體和板書課后題814/104.2 光接收機(jī)20光接收機(jī)的各部分組成、結(jié)構(gòu)及工作原理B108多媒體和板書課后題921/104.2 光接收機(jī)5.1光纖連接器5.2光纖耦合器20光接收機(jī)中的噪聲及信噪比、接收靈敏度的推導(dǎo)計(jì)算、光纖耦合器B108多媒體和板書課后題924/105.3光調(diào)制器5.4光開關(guān)5.5 光纖光柵20光開關(guān)、光纖光柵B205多媒體和板書課后題1028/105.6光衰減器5.7光隔離器5.8 光環(huán)行器6.1 光放大器20光隔離器、光環(huán)行器、光放大基本原理B108多媒體和板書課后題114/116.2 半導(dǎo)體激光放大器(SOA)6.3摻鉺光纖放大器

13、(EDFA)20半導(dǎo)體激光放大器和摻鉺光纖放大器基本原理B108多媒體和板書課后題117/116.4光纖喇曼放大器(FRA)7.1光纖通信系統(tǒng)的基本概念20光纖喇曼放大器基本原理、光纖通信系統(tǒng)的組成B205多媒體和板書課后題1211/117.2數(shù)字光纖通信系統(tǒng)20數(shù)字光纖通信系統(tǒng)組成、性能指標(biāo)B108多媒體和板書課后題1318/117.3 模擬光纖通信系統(tǒng)7.4 光纖接入網(wǎng)技術(shù)20副載波光纖傳輸系統(tǒng)光纖接入網(wǎng)的基本概念EPON光纖接入網(wǎng)B108多媒體和板書課后題1321/117.4 全光通信網(wǎng)技術(shù)8.1高速光纖通信系統(tǒng)的概念8.2高速光纖通信系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)20全光通信網(wǎng)的概念高速光纖通信系統(tǒng)的

14、概念及面臨的挑戰(zhàn)B205多媒體和板書課后題1425/118.3高速光纖通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)9.1光纖通信復(fù)用技術(shù)的概念20高速光器件技術(shù)、前向糾錯(cuò)編碼（FEC）技術(shù)、光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)B108多媒體和板書課后題1716/129.2光波分復(fù)用技術(shù)9.3密集光波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)20前向糾錯(cuò)編碼（FEC）技術(shù)、光波分復(fù)用技術(shù)、DWDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)B108多媒體和板書課后題1719/1211.1新型光纖技術(shù)11.2全光光纖通信技術(shù)11.3 相干光纖通信20新型光纖技術(shù)、全光通信技術(shù)B205多媒體和板書課后題1823/12總復(fù)習(xí)20習(xí)題B108多媒體和板書注：教學(xué)日歷務(wù)請(qǐng)于開學(xué)的第二周前送回

15、系、部主任：院長(zhǎng)：學(xué)生平時(shí)考核情況記錄表第1次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年8月26日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第一章 緒論1.1 光纖通信概述1.2 光纖通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)1.3 光纖通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.了解光纖通信的發(fā)展史；2.理解光在電磁波譜中的位置、光纖通信所用光波的波長(zhǎng)范圍；3.掌握光纖通信系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：光纖通信的特點(diǎn)、光纖通信系統(tǒng)的組成（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：光纖通信系統(tǒng)的組成（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教

16、學(xué)方法時(shí)間(分鐘)教學(xué)情境設(shè)計(jì)讓學(xué)生思考，所能了解的通信手段有多少種？ 通信經(jīng)歷了烽火臺(tái)、人工傳遞、有線、無(wú)線等多種傳遞手段，那么在現(xiàn)代信息社會(huì)中， 信息傳輸容量最大的是采用什么方式？舉手發(fā)言設(shè)問(wèn)引導(dǎo)法2分鐘問(wèn)題牽引大家在什么地方用過(guò)光纖呢？家里或宿舍上網(wǎng)時(shí)信息是通過(guò)什么進(jìn)行傳輸或如何進(jìn)行傳輸?shù)哪?？舉手發(fā)言啟發(fā)式教學(xué)法2分鐘導(dǎo)入新課請(qǐng)學(xué)生回答自己對(duì)實(shí)際生活中所接觸的光纖光纜的認(rèn)識(shí)和理解，通過(guò)提問(wèn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行較好的引導(dǎo)，舉例介紹光纖通信在實(shí)際生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生在上課開始時(shí)很快提高興趣。啟發(fā)式教學(xué)法2分鐘講授內(nèi)容1.1 光纖通信概述從光纖通信的基本概念引出光纖波導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程和光纖通信的發(fā)展歷程。1

17、.2 光纖通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 介紹光纖通信的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，包括：頻帶寬、傳輸容量大；損耗小，中繼距離長(zhǎng)；重量輕，體積?。豢闺姶鸥蓴_性能好；泄露小，保密性好；節(jié)約金屬材料等。1.3 光纖通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介介紹光纖通信系統(tǒng)的基本組成部分：光發(fā)送機(jī)、光纖線路及光接收機(jī)；繼而簡(jiǎn)要介紹三個(gè)部分的基本工作原理、工作目標(biāo)以及相關(guān)器件。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記講授法80分鐘課堂提問(wèn)回顧通信原理內(nèi)容，試說(shuō)出一般通信系統(tǒng)的基本組成和主要性能指標(biāo)由哪些？點(diǎn)名提問(wèn)討論法2分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象?！拘〗Y(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.光纖通信的定義及特

18、點(diǎn)；2.光纖通信系統(tǒng)的組成及其作用。共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)1.1. 什么是光纖通信，它有哪幾種調(diào)制方式？1.2. 光纖通信與電通信方式的主要差異有哪些？ 1.3. 光纖通信系統(tǒng)有哪幾部分組成？各個(gè)作用是什么？1.4. 光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?練習(xí)法2分鐘第2次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年8月29日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第一章 緒論1.4 光纖通信系統(tǒng)的分類1.5 光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用1.6 光纖通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望第二章 光纖光纜2.1 光纖的基本概念（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.了解光纖通信的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)；2.掌握光纖的結(jié)構(gòu)和類型。（三）、本

19、次課教學(xué)重點(diǎn)：光纖的結(jié)構(gòu)和類型（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：光纖的結(jié)構(gòu)和類型（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧光纖的結(jié)構(gòu)？它的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？什么是光纖通信系統(tǒng)？點(diǎn)名提問(wèn)5分鐘講授內(nèi)容1.4 光纖通信系統(tǒng)的分類分別介紹光纖通信系統(tǒng)按照不同標(biāo)準(zhǔn)的分類情況，包括：按照傳輸信號(hào)、所采用的光纖、調(diào)制方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍的分類。光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用介紹光纖通信系統(tǒng)的各種應(yīng)用。1.6 光纖通信技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及展望介紹光纖通信系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。2.1光纖的基

20、本概念介紹光纖的基本結(jié)構(gòu)及折射率要求；介紹階躍型光纖與漸變型光纖折射率的分布；介紹光纖的分類。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法80分鐘課堂互動(dòng)把實(shí)物或?qū)嵨锏哪Ｏ笳故窘o學(xué)生觀察，加深學(xué)生對(duì)光纖的結(jié)構(gòu)的理解點(diǎn)名提問(wèn)演示法6分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。【小結(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展；2.光纖的結(jié)構(gòu)；3.光纖的分類。共同回答練習(xí)法8分鐘布置作業(yè)1.5. 光纖通信技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了那幾個(gè)階段？1.6. 光纖通信主要應(yīng)用在哪幾方面？試簡(jiǎn)述。1.7. 光纖通信技術(shù)未來(lái)朝哪幾個(gè)方向發(fā)展？1.8. 解釋下面

21、詞匯：FTTC，F(xiàn)TTH，F(xiàn)TTB，ETDM，OTDM，WDM，OCDM，OFDM。練習(xí)法1分鐘第3次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年9月2日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第二章 光纖光纜2.2 光在光纖中的傳輸原理 2.2.1 平面波在兩種介質(zhì)交界面的反射與折射 2.2.2 光纖的射線理論分析（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握采用射線法分析階躍型光纖的導(dǎo)光原理；2. 掌握采用射線法分析漸變型光纖的導(dǎo)光原理。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：階躍型光纖和漸變型光纖的導(dǎo)光原理（射線法）（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：漸變型光纖的導(dǎo)光原理（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)

22、法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧光纖的結(jié)構(gòu)是怎樣的？光纖的分類？點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容2.2光在光纖中的傳輸原理簡(jiǎn)要回顧平面波在兩種介質(zhì)交界面的反射與折射；詳細(xì)講述采用射線法分析階躍型光纖的導(dǎo)光原理及其相關(guān)物理量的推導(dǎo)過(guò)程。介紹漸變型光纖的導(dǎo)光原理。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。【小結(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：什么是數(shù)值孔徑？ 什么是時(shí)間延時(shí)？共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)2.16 什么是光纖的數(shù)值孔徑NA？有何物

23、理意義？2.36 均勻光纖芯與包層的折射率分別為n1=1.5,n2=1.45。試計(jì)算：(1)光纖芯與包層的相對(duì)折射率差。(2)光纖的數(shù)值孔徑。2.37一光纖的纖芯折射率是1.52，包層的折射率是1.45，計(jì)算其數(shù)值孔徑。練習(xí)法2分鐘第4次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年9月9日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第二章 光纖光纜2.2 光在光纖中的傳輸原理 2.2.3光纖傳輸?shù)牟▌?dòng)理論 （二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握采用波動(dòng)理論分析階躍型光纖的導(dǎo)光原理；2. 了解波動(dòng)理論分析漸變型光纖導(dǎo)光原理的方法；（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：光纖模式，光纖波導(dǎo)傳輸?shù)牟▌?dòng)理論，（四）、本次課教學(xué)

24、難點(diǎn)：光纖傳輸?shù)牟▌?dòng)理論（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧什么是數(shù)值孔徑？什么是時(shí)間延時(shí)？點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容2.2光在光纖中的傳輸原理介紹光纖傳輸?shù)牟▌?dòng)理論，推導(dǎo)均勻光纖的標(biāo)量解，詳細(xì)講述均勻光纖（階躍型）的傳輸模式。簡(jiǎn)單介紹非均勻光纖（漸變型）的標(biāo)量解。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。【小結(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.階躍型光纖的標(biāo)量解；2.單模光纖的傳

25、輸條件。共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)2.17.光纖的波動(dòng)方程是什么?2.18.光纖的電磁場(chǎng)表達(dá)式是什么？2.19.光纖的特征方程是什么？有何物理意義？2.20.什么是光纖的截止波長(zhǎng)？2.39.對(duì)于典型的漸變型光纖：NA0.275，纖芯直徑50 m，求當(dāng)工作在1310 nm窗口時(shí)，光纖中可容納的模式數(shù)。2.40.已知階躍型光纖，纖芯折射率n1=1.50，相對(duì)折射率差=0.5%，工作波長(zhǎng)0=1.31um，試求：（1）保證光纖單模傳輸時(shí)，光纖的纖芯半徑a應(yīng)為多大？（2）若a=5um，保證光纖單模傳輸時(shí)，n2應(yīng)如何選擇？2.47.已知均勻光纖芯的折射率n1=1.5，相對(duì)折射率差= 0.01，芯半徑a

26、=25m,試求：LP11模的截止波長(zhǎng)。若=1m，計(jì)算光纖的歸一化頻率V以及其中傳輸模的模數(shù)量。2.48.階躍光纖，若n1=1.5，=1.3m 計(jì)算：若= 0.25，為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大。若取a=5m,為保證單模傳輸，應(yīng)取都多大。練習(xí)法2分鐘第5次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年9月12日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第二章 光纖光纜2.3 光纖傳輸特性2.3.1 光纖的損耗特性2.3.2 光纖的色散特性2.3.3 光纖的其他特性2.3.4 光纖的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.理解損耗和色散的概念；2.掌握光纖色散的不同分類以及相關(guān)原因；3.掌握不同原因所造

27、成的不同損耗給光纖通信帶來(lái)的影響；4.了解光纖的幾何特性、光學(xué)特性、機(jī)械特性和溫度特性；5.了解國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)定義下的不同型號(hào)光纖以及他們的用途。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：光纖的損耗和色散（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：光纖的色散（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧單模光纖的傳輸條件？什么是光纖的損耗？點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容2.3光纖傳輸特性介紹光纖的損耗特性，重點(diǎn)講述光纖的吸收損耗和散射損耗；講解光纖色散與脈沖展寬的關(guān)系、色散的表示和幾種情況下的最大時(shí)延差；介紹另外四種光纖的傳輸特性。介

28、紹光纖的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。【小結(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：光纖的損耗；光纖的色散；光纖的其他傳輸特性共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)2.21.光纖傳輸特性通常有幾種？分別是什么？2.22.什么是光纖的色散？分析多模光纖和單模光纖的色散機(jī)理。2.23.為什么色散和損耗是光纖通信的主要限制因素？2.37.一階躍型多模光纖的纖芯半徑a=25um，折射率n1=1.5，相對(duì)折射率差0.01，L=1km，試求：1)該光纖數(shù)值孔徑NA？2)該光纖模式色散是多少？3)假設(shè)只考慮

29、模式色散，其它色散均忽略不計(jì)，則光纖帶寬為多少？2.38.有一個(gè)15 km長(zhǎng)的多模漸變型光纖線路工作波長(zhǎng)=1.3m，使用的LED光源譜寬16nm，已知該光纖材料色散系數(shù)是5ps/km.nm，模式色散是0.3ns/km，求此光纖材料色散是多少？此光纖線路總色散是多少？練習(xí)法2分鐘第6次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年9月16日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第二章 光纖光纜2.4 光纜第三章 光源與光發(fā)射系統(tǒng)3.1 半導(dǎo)體材料中的光電效應(yīng)（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1. 了解光纜的基本組成、幾種典型結(jié)構(gòu)及光纜的各種分類和光纜型號(hào)命名方式；2. 了解能級(jí)與能帶的關(guān)系；3.理解光與物質(zhì)

30、的三個(gè)作用過(guò)程；4.掌握激光器的基本工作原理及響應(yīng)的三個(gè)發(fā)光條件。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：激光器的基本工作原理（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：激光器工作的三個(gè)發(fā)光條件（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧什么是光纖損耗？什么是光纖色散？點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容2.4光纜介紹光纜的基本組成部分；介紹4種典型的光纜結(jié)構(gòu)；介紹9種常用的光纜分類方式；介紹光纜型號(hào)和命名方式。3.1 半導(dǎo)體材料中的光電效應(yīng)從原子的能級(jí)引出能帶形成的原因，繼而介紹在導(dǎo)帶和價(jià)帶之間發(fā)生的光與物質(zhì)的三個(gè)作用，分別是受

31、激輻射、自發(fā)輻射和受激吸收；最后詳細(xì)講解激光器發(fā)光須滿足的三個(gè)基本條件：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布、受激輻射和光學(xué)諧振腔。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象?！拘〗Y(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：常見(jiàn)的光纜類型有哪些？能級(jí)和能帶的概念光與物質(zhì)的三個(gè)作用激光器的工作原理共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)3.1.簡(jiǎn)述受激吸收，受激輻射和自發(fā)輻射過(guò)程。3.2.什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)？3.3.什么是激光器的閾值條件？3.4.一個(gè)半導(dǎo)體激光器，諧振腔長(zhǎng)L=200m，其諧振腔內(nèi)工作物質(zhì)平均損耗系數(shù)為i=2dB/mm，諧振腔兩個(gè)

32、反射鏡的反射系數(shù)為R1R2=0.90.95，求激光器的閾值系數(shù)gth，若R2由0.95降低到0.35，激光器的閾值電流如何變化？。3.5.一個(gè)GaAlAs/GaAs半導(dǎo)體激光器，其工作波長(zhǎng)為850nm，諧振腔內(nèi)材料的折射率n=3.5，腔長(zhǎng)L=200m，求其縱模模數(shù)以及縱模間的波長(zhǎng)間隔。2.20.構(gòu)成激光器必須具備的條件有哪些？2.21.在光纖通信系統(tǒng)中，光源為什么要加正向電壓？練習(xí)法2分鐘第7次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年9月23日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第三章 光源與光發(fā)射系統(tǒng)3.2 半導(dǎo)體激光器（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握半導(dǎo)體激光器的工作原理；2. 了

33、解F-P腔半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)與分類；3. 掌握半導(dǎo)體激光器的閾值特性。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：半導(dǎo)體激光器的工作原理及其特性（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：半導(dǎo)體激光器的工作原理（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧1.能級(jí)和能帶的概念2.光與物質(zhì)的三個(gè)作用3.激光器的工作原理點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容3.2 半導(dǎo)體激光器(LD)通過(guò)介紹本征半導(dǎo)體和重?fù)诫sN型與P型半導(dǎo)體的能帶分布，引出不同結(jié)構(gòu)的F-P腔半導(dǎo)體激光器的特點(diǎn)，包括同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)和雙異質(zhì)結(jié)激光器的。重點(diǎn)講述半導(dǎo)體激光器的特

34、性，包括：閾值特性、光譜特性、溫度特性和電光轉(zhuǎn)換效率。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象?！拘〗Y(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1. F-P腔半導(dǎo)體激光器的工作原理2. F-P腔半導(dǎo)體激光器的特性共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)2.17.簡(jiǎn)述激光器的結(jié)發(fā)熱效應(yīng)。2.18.何謂激光器的偏置電流？應(yīng)如何選擇偏置電流？2.19.半導(dǎo)體激光器由哪三個(gè)部分構(gòu)成？試分別加以說(shuō)明。22.簡(jiǎn)述半導(dǎo)體激光器的特性。練習(xí)法2分鐘第8次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年9月26日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課

35、教學(xué)內(nèi)容：第三章 光源與光發(fā)射系統(tǒng)3.3 半導(dǎo)體發(fā)光二極管3.4 新型半導(dǎo)體激光器（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.掌握半導(dǎo)體發(fā)光二極管的工作原理及特性；2.了解半導(dǎo)體發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)和分類3.理解分布反饋型激光器的工作原理4.了解耦合腔半導(dǎo)體激光器的工作原理及其特點(diǎn)（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)： 半導(dǎo)體發(fā)光二極管的工作原理及特性、分布反饋型激光器的工作原理（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)： 分布反饋型激光器的工作原理（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧F-P腔半導(dǎo)體激光器的工作原理F-P腔半導(dǎo)

36、體激光器的特性點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容3.3 半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）介紹半導(dǎo)體發(fā)光二極管的工作特性、結(jié)構(gòu)與分類；重點(diǎn)介紹半導(dǎo)體發(fā)光二極管的光譜特性、電光轉(zhuǎn)換效率、光束的空間分布以及溫特性。3.4 新型半導(dǎo)體激光器重點(diǎn)介紹分布式反饋激光器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，引出在此特點(diǎn)基礎(chǔ)上的發(fā)光原理，并指明它所具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)；簡(jiǎn)要介紹耦合腔半導(dǎo)體激光器與量子阱激光器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象?！拘〗Y(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1. 半導(dǎo)體發(fā)光二極管的工作特性2. 半導(dǎo)體激光器（LD）和半導(dǎo)

37、體發(fā)光二極管（LED）的異同3.典型的新型半導(dǎo)體激光器共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)3.6.比較半導(dǎo)體激光器（LD）和半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）的異同。3.7.簡(jiǎn)述分布反饋半導(dǎo)體激光器（DFB）及分布布拉格反射激光器（DBR）的原理。練習(xí)法2分鐘第9次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年9月30日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第三章 光源與光發(fā)射系統(tǒng)3.5光源的調(diào)制3.6光發(fā)射機(jī)（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.理解模擬直接調(diào)制和數(shù)字直接調(diào)制的方法與特性2.了解間接調(diào)制的幾種調(diào)制方法。3.了解通信系統(tǒng)對(duì)光發(fā)射機(jī)的基本要求4.掌握光發(fā)射機(jī)的重要組成部分及各部分所完成的主要功能。（三）、

38、本次課教學(xué)重點(diǎn)：光發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)與各部分功能（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)字直接調(diào)制的方法與特性（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧半導(dǎo)體發(fā)光二極管的工作特性半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體發(fā)光二極管的異同點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容3.5 光源的調(diào)制理解模擬直接調(diào)制和數(shù)字直接調(diào)制的方法與特性；了解間接調(diào)制的幾種調(diào)制方法。3.6 光發(fā)射機(jī)了解通信系統(tǒng)對(duì)光發(fā)射機(jī)的基本要求；掌握光發(fā)射機(jī)的重要組成部分及各部分所完成的主要功能。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做

39、課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象?！拘〗Y(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.數(shù)字直接調(diào)制的方法2.光發(fā)射機(jī)的要求3.光發(fā)射機(jī)的組成及作用共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)3.13.光源的間接調(diào)制方法有哪些？3.14.光纖通信系統(tǒng)對(duì)光發(fā)射機(jī)的基本要求有哪些？3.15.光發(fā)射機(jī)為什么要進(jìn)行自動(dòng)溫度控制？3.16.光纖通信系統(tǒng)對(duì)光源器件的基本要求有哪些？練習(xí)法2分鐘第10次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年10月7日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第四章 光探測(cè)器與光接收系統(tǒng)4.1 光探測(cè)器 4.1.1 半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng) 4.1.2 PIN 光電二極管（

40、二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.了解半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng)；2.理解PIN光電二極管的工作原理3. 理解PIN光電二極管的結(jié)構(gòu)、主要特性和產(chǎn)生的噪聲；（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：PIN光電二極管的工作原理與主要特性（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：PIN光電二極管的工作原理與主要特性（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧光纖通信系統(tǒng)的組成？光探測(cè)器與光接收機(jī)在系統(tǒng)中起到的作用？點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容4.1光探測(cè)器 4.1.1 半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng) 詳細(xì)講述半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng)；詳細(xì)解釋光到電

41、的轉(zhuǎn)化過(guò)程； 4.1.2 PIN光電二極管介紹光電二極管的工作原理與結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)講述光電二極管的主要特性，包括：量子效率、響應(yīng)度、響應(yīng)時(shí)間和噪聲。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法85分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象?！拘〗Y(jié)】本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1.半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng)；2.PIN光電二極管的工作原理共同回答練習(xí)法10分鐘布置作業(yè)4.6.什么是半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng)？4.7.PIN光電二極管的工作原理與結(jié)構(gòu)是什么？4.8.光電檢測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間受哪三個(gè)因素的影響？4.9.請(qǐng)分析 PIN光電檢測(cè)器的噪聲由哪幾部分組成。練習(xí)

42、法2分鐘第11次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年10月10日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第四章 光探測(cè)器與光接收系統(tǒng)4.1 光探測(cè)器 4.1.3 雪崩光電二極管（APD） 前三章復(fù)習(xí)及典型習(xí)題講解（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握APD雪崩光電二極管的工作原理和主要特性；2. 回顧前三章知識(shí)內(nèi)容，總結(jié)知識(shí)重點(diǎn)；3. 對(duì)前三章知識(shí)難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)梳理。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：APD雪崩光電二極管的工作原理和主要特性（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：APD雪崩光電二極管的工作原理和主要特性（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課

43、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧光探測(cè)器的作用？什么是PIN光電二極管？點(diǎn)名提問(wèn)3分鐘講授內(nèi)容4.1光探測(cè)器 4.1.3 雪崩光電二極管介紹雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)及主要特性，包括：倍增因子和過(guò)剩噪聲因子。前三章基礎(chǔ)知識(shí)梳理：第1章概述光纖通信主要優(yōu)點(diǎn)；光纖通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)；光纖通信系統(tǒng)設(shè)備主要包括哪幾部分構(gòu)成。第2章光纖傳輸理論及傳輸特性光纖的主要結(jié)構(gòu)（纖芯、包層及涂覆層），光纖折射率分布，光纜的基本結(jié)構(gòu)和類型；光纖中傳輸模式的意義和單模傳輸?shù)臈l件，模式截止條件、歸一化頻率和截止波長(zhǎng)等的意義和計(jì)算，基模的表示方法（精確矢量模HE11和線性極化模LP01）

44、；射線光學(xué)分析方法，全反射臨界角和最大可接收角的計(jì)算，數(shù)值孔徑的物理意義；光纖損耗特性物理意義及計(jì)算，引起損耗的原因，瑞利散射及其與傳輸波長(zhǎng)關(guān)系；色散物理意義及引起色散的原因（分類）；光纖中非線性效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理；G.652、G.653和G.655三種常用傳輸光纖的傳輸特性及其應(yīng)用場(chǎng)合。第3章光源和光發(fā)送機(jī)激光產(chǎn)生的物理基礎(chǔ)：自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收；粒子數(shù)反轉(zhuǎn)條件；激光器的主要結(jié)構(gòu)；半導(dǎo)體激光器工作原理：PN結(jié)半導(dǎo)體激光器中自建場(chǎng)的形成及外加正向偏壓后的粒子數(shù)分布變化，激光器的主要工作特性（閾值、效率、溫度和光譜特性），LED的結(jié)構(gòu)及與LD主要異同；光源調(diào)制的目的和方法，直接調(diào)制和間接調(diào)制

45、的主要異同；光發(fā)送機(jī)的構(gòu)成（輸入電路和光發(fā)送電路），線路碼型變換的主要方法簡(jiǎn)單計(jì)算；光源驅(qū)動(dòng)電路的要求和偏置電流的設(shè)置依據(jù)，APC和ATC電路設(shè)置目的及工作原理。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法50分鐘習(xí)題解答對(duì)每章典型習(xí)題進(jìn)行詳細(xì)解答，對(duì)難理解和易混淆的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，加深學(xué)生的印象練習(xí)法45分鐘布置作業(yè)4.10.請(qǐng)簡(jiǎn)述APD的工作原理練習(xí)法2分鐘第12次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年10月14日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第四章 光探測(cè)器于光接收系統(tǒng)4.2 光接收機(jī)（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.掌握光接收機(jī)的結(jié)構(gòu)組成；2.掌握光接收機(jī)的噪聲特性；（三）、本

46、次課教學(xué)重點(diǎn)：1，光接收機(jī)的結(jié)構(gòu)；2，光接收機(jī)的噪聲及評(píng)價(jià)方法；（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：光接收機(jī)的誤碼率；（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧什么半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng)？PIN光電二極管的工作原理是什么？雪崩光電二極管的工作原理是什么？點(diǎn)名提問(wèn)8分鐘講授內(nèi)容4.2光接收機(jī) 4.2.1 光接收機(jī)的組成介紹雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)及主要特性，包括：倍增因子和過(guò)剩噪聲因子。介紹光接收機(jī)的主要組成部分，包括：光電檢測(cè)器、前置放大器、功率放大器、均衡濾波器、再生器、AGC電路等。

47、 4.2.2 光接收機(jī)的噪聲首先對(duì)光接收機(jī)的噪聲來(lái)源作一個(gè)總的介紹和分類，然后對(duì)影響較大的一些噪聲進(jìn)行詳細(xì)的介紹，包括：散粒噪聲、雪崩倍增噪聲、漏電流噪聲、熱噪聲等；最后，從兩個(gè)方面介紹噪聲的評(píng)價(jià)方法：噪聲大小的表示方法和信噪比的計(jì)算。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法75分鐘課堂互動(dòng)把實(shí)物或?qū)嵨锏哪Ｐ驼故窘o學(xué)生觀察，加深學(xué)生對(duì)光接收機(jī)結(jié)構(gòu)的理解。點(diǎn)名提問(wèn)演示法5分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。共同回答練習(xí)法7分鐘布置作業(yè)1.請(qǐng)描述光接收機(jī)的組成及其各部分的功能。2.請(qǐng)簡(jiǎn)述均衡濾波器在光接收機(jī)中的重要性。3.請(qǐng)簡(jiǎn)述再生器的作用

48、。4.光接收機(jī)的噪聲源有哪些？5.光接收機(jī)噪聲的兩種評(píng)價(jià)方法是什么？6.請(qǐng)分析數(shù)字光接收機(jī)誤碼率的計(jì)算過(guò)程。練習(xí)法5分鐘第13次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年10月21日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第四章 光探測(cè)器于光接收系統(tǒng)4.2 光接收機(jī)第五章 光纖通信中的光無(wú)源器件5.1光纖連接器5.2光纖耦合器（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握光接收機(jī)主要性能。2.了解光纖連接器的組成部分，掌握光纖連接器的性能，了解常用的光纖連機(jī)器型號(hào)。3.了解光纖耦合器的類型，了解不同類型光纖耦合器的結(jié)構(gòu)，掌握光纖耦合器的特性參數(shù)。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：1光接收機(jī)的誤碼率和靈敏度；2光纖耦

49、合器的工作原理與特性參數(shù) （四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：1.光接收機(jī)的誤碼率2.各種光纖耦合器的工作原理。（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧1.光接收機(jī)的組成及其各部分的功能是什么？2.光接收機(jī)的噪聲源有哪些？3.光接收機(jī)噪聲的兩種評(píng)價(jià)方法是什么？點(diǎn)名提問(wèn)8分鐘講授內(nèi)容4.2光接收機(jī) 4.2.3 光接收機(jī)的主要性能誤碼率和靈敏度是光接收機(jī)的兩個(gè)主要性能，首先介紹誤碼率的定義，繼而引申到推導(dǎo)數(shù)字調(diào)制下誤碼率的計(jì)算過(guò)程；介紹光接收機(jī)靈敏度的定義，分別講述理想接收機(jī)和實(shí)際接收機(jī)靈敏度

50、的影響因素。5.1 光纖連接器介紹光纖連接器各組成部分及其作用，包括：連接器插頭、轉(zhuǎn)換器、變換器、光纖跳線、裸光纖轉(zhuǎn)換器；分析插入損耗、回波損耗、重復(fù)性和互換性等相關(guān)的光纖連接器特性；介紹常用光纖連接器的類型。5.2 光纖耦合器介紹光纖耦合器的四種類型：T型、星型、定向型和波分/解波分型；介紹三種較實(shí)用、發(fā)展?jié)摿^好的耦合器：光纖型耦合器、微器件型耦合器和平面波導(dǎo)型耦合器；重點(diǎn)分析耦合器的6個(gè)特性參數(shù)：插入損耗、附加損耗、分光比、方向性、均勻性、偏振相關(guān)損耗和隔離度。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法75分鐘課堂互動(dòng)把實(shí)物或?qū)嵨锏哪Ｐ驼故窘o學(xué)生觀察，加深學(xué)生對(duì)光纖連接器和光纖耦合器結(jié)

51、構(gòu)的理解。點(diǎn)名提問(wèn)演示法5分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。共同回答練習(xí)法7分鐘布置作業(yè)1.請(qǐng)分析數(shù)字光接收機(jī)誤碼率的計(jì)算過(guò)程。2.某數(shù)字光接收機(jī)的靈敏度為10，求對(duì)應(yīng)的dBm值。1.光纖活動(dòng)連接器按功能可分成幾個(gè)組成部分？各部分的功能是什么？2.常用的光纖連接器有哪幾種類型？各類型的特點(diǎn)是什么？3.簡(jiǎn)述四種常用的光纖耦合器的類型和功能。4.簡(jiǎn)述評(píng)價(jià)光纖耦合器的特性參數(shù)有哪些？練習(xí)法5分鐘第14次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年10月24日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第五章 光纖通信中的光無(wú)源器件5.3光調(diào)制器5.4

52、光開關(guān)5.5 光纖光柵（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1理解直接調(diào)制與間接調(diào)制的方式與區(qū)別，了解材料折射率隨外加電場(chǎng)變化的電光效應(yīng)，理解MZ干涉型光調(diào)制器的工作原理。2了解光開關(guān)的幾種典型分類，理解機(jī)械式光開關(guān)與非機(jī)械式光開關(guān)的工作原理，掌握光開關(guān)的特性參數(shù)。3了解光纖光柵的光敏特性，了解各種不同類型光纖光柵的特點(diǎn)，掌握布拉格光纖光柵的光學(xué)特性及其典型應(yīng)用。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：1.MZ干涉型光調(diào)制器的工作原理；2.光開關(guān)的工作原理與特性參數(shù)。（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：MZ干涉型光調(diào)制器的工作原理；（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)

53、計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧1.光接收機(jī)靈敏度的計(jì)算需要注意什么？2.常用的光纖連接器有哪幾種類型？3.四種常用的光纖耦合器的類型和功能是什么？點(diǎn)名提問(wèn)8分鐘講授內(nèi)容5.3 光調(diào)制器理解直接調(diào)制與間接調(diào)制的方式與區(qū)別，了解材料折射率隨外加電場(chǎng)變化的電光效應(yīng)，理解MZ干涉型光調(diào)制器的工作原理。5.4 光開關(guān)了解光開關(guān)的幾種典型分類，理解機(jī)械式光開關(guān)與非機(jī)械式光開關(guān)的工作原理，掌握光開關(guān)的特性參數(shù)。5.5 光纖光柵了解光纖光柵的光敏特性，了解各種不同類型光纖光柵的特點(diǎn)，掌握布拉格光纖光柵的光學(xué)特性及其典型應(yīng)用。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法75分鐘課堂互動(dòng)把

54、實(shí)物或?qū)嵨锏哪Ｐ驼故窘o學(xué)生觀察，加深學(xué)生對(duì)光調(diào)制器、光開關(guān)和光纖光柵結(jié)構(gòu)與原理的理解。點(diǎn)名提問(wèn)演示法5分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。共同回答練習(xí)法7分鐘布置作業(yè)1.簡(jiǎn)述MZ幅度調(diào)制器的工作原理。2.什么是電光效應(yīng)？3.光開關(guān)的作用是什么？主要分為哪兩類？4.什么是光纖光柵的光敏特性？5.布拉格光柵的光學(xué)特性是什么？練習(xí)法5分鐘第15次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年10月28日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第五章 光纖通信中的光無(wú)源器件5.6光衰減器5.7光隔離器5.8 光環(huán)行器第六章 光通信中的光放大器6.1 光

55、放大器（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.了解光衰減器的分類和工作原理，理解光衰減器的特性參數(shù)。2.了解光隔離器在通信系統(tǒng)中的主要作用，理解偏振相關(guān)型光隔離器的工作原理，理解偏振無(wú)關(guān)型光隔離器的工作原理。3.了解光環(huán)形器的基本結(jié)構(gòu)和特性參數(shù)。4.了解光放大器的概念與通用結(jié)構(gòu)，了解光放大器的三種主要類型，理解光放大器的主要指標(biāo)。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：1.光衰減器的工作原理和特性參數(shù)；2.光隔離器的工作原理；3.光環(huán)形器的特性參數(shù)；4.光放大器的主要指標(biāo)。（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：偏振相關(guān)型與偏振無(wú)關(guān)型光隔離器的工作原理。（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六

56、）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧1.光調(diào)制器的工作原理是什么？2.光開關(guān)的作用和分類是什么？3.光纖光柵的特點(diǎn)是什么？點(diǎn)名提問(wèn)8分鐘講授內(nèi)容5.6 光衰減器介紹光衰減器的分類和工作原理，分析講解光衰減器的特性參數(shù)。5.7 光隔離器介紹光隔離器在通信系統(tǒng)中的主要作用，詳細(xì)講解偏振相關(guān)型光隔離器的工作原理和偏振無(wú)關(guān)型光隔離器的工作原理。5.8 光環(huán)形器介紹光環(huán)形器的特點(diǎn)和工作原理。6.1 光放大器介紹光放大器的概念與通用結(jié)構(gòu)；介紹光放大器的三種主要類型：半導(dǎo)體光放大器、有源光纖或摻雜光纖放大器與喇曼放大器；詳細(xì)介紹光放大器的主要指標(biāo)：放大器的增益系數(shù)與增益

57、帶寬、放大器的增益與帶寬、飽和輸出功率和放大器噪聲。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法75分鐘課堂互動(dòng)把實(shí)物或?qū)嵨锏哪Ｐ驼故窘o學(xué)生觀察，加深學(xué)生對(duì)光衰減器、光隔離器和光環(huán)形器結(jié)構(gòu)與原理的理解。點(diǎn)名提問(wèn)演示法5分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。共同回答練習(xí)法7分鐘布置作業(yè)1.簡(jiǎn)述偏振相關(guān)型隔離器和偏振無(wú)關(guān)型隔離器各自的工作原理。2.簡(jiǎn)述光環(huán)形器的工作原理。3.光放大器的有哪幾種類型？4.光放大器的特性參數(shù)有哪些？練習(xí)法5分鐘第16次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年11月4日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第六章

58、光通信中的光放大器6.2 半導(dǎo)體激光放大器(SOA)6.3 摻鉺光纖放大器(EDFA)（二）、本次課教學(xué)目標(biāo)：1.掌握半導(dǎo)體激光器的工作原理，理解半導(dǎo)體激光器的主要特性。2.掌握摻鉺光纖放大器的工作原理，掌握摻鉺光纖放大器的幾種典型結(jié)構(gòu)，理解摻鉺光纖放大器的主要指標(biāo)。（三）、本次課教學(xué)重點(diǎn)：1.半導(dǎo)體光放大器的工作原理2.摻鉺光纖放大器的工作原理（四）、本次課教學(xué)難點(diǎn)：摻鉺光纖放大器的工作原理。（五）、本次課教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)法+講授法+課堂練習(xí)法，PPT與板書相結(jié)合（六）、本次課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法時(shí)間(分鐘)內(nèi)容回顧1.光隔離器的在光纖傳輸系統(tǒng)中的作用是什么？

59、2.偏振相關(guān)型隔離器與偏振無(wú)關(guān)型隔離器的區(qū)別是什么？3.光環(huán)形器的特點(diǎn)是什么？4.光放大器有哪幾種類型？點(diǎn)名提問(wèn)8分鐘講授內(nèi)容6.2 半導(dǎo)體激光放大器 介紹法布里-玻羅放大器與行波放大器的工作原理；詳細(xì)介紹半導(dǎo)體激光放大器的特性：信號(hào)放大特性、放大器的帶寬、噪聲特性、信道間串?dāng)_等。6.3 摻鉺光纖放大器詳細(xì)介紹摻鉺光纖放大器的工作原理，介紹摻鉺光纖放大器的前向泵浦結(jié)構(gòu)、后向泵浦結(jié)構(gòu)和雙向泵浦結(jié)構(gòu)；詳細(xì)介紹摻鉺光纖放大器的主要指標(biāo)：增益特性、增益飽和特性及噪聲特性；簡(jiǎn)要介紹摻鉺光纖放大器的特點(diǎn)。要求學(xué)生對(duì)一些重要的知識(shí)做筆記任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法75分鐘課堂互動(dòng)把實(shí)物或?qū)嵨锏哪Ｐ驼故窘o學(xué)生觀察，加深學(xué)生

60、理解通用光放大器、摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)與原理。點(diǎn)名提問(wèn)演示法5分鐘內(nèi)容總結(jié)通過(guò)與學(xué)生一起做課堂練習(xí)題，對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的回顧，加深學(xué)生的印象。共同回答練習(xí)法7分鐘布置作業(yè)1. 試分析SOA的放大原理。2. 試分析SOA的特性。3. 試說(shuō)明EDFA具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？4. 請(qǐng)畫出EDFA的工作能級(jí)圖，并簡(jiǎn)述EDFA的工作原理。5. 請(qǐng)畫出EDFA的三種應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖，并進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。練習(xí)法5分鐘第17次課 光纖通信技術(shù) 教案 授課時(shí)間：2014年11月7日 課時(shí)：2學(xué)時(shí)（一）、本次課教學(xué)內(nèi)容：第六章 光通信中的光放大器6.4光纖喇曼放大器(FRA)6.5 光放大器的應(yīng)用第七章 光纖通信系統(tǒng)7.