《光通信技术》课程教学大纲 课程名称：光通信技术 课程代码：TELE3211 英文名称：Optical Communications Technology 课程性质：专业选修课程 学分/学时：2.5/54 开课学期：第7学期 适用专业：通信工程、信息工程、电子信息工程、电子科学与技术等专业 先修课程：大学物理、电磁场与电磁波、通信原理、积分变换等 后续课程：光纤传感、光网络技术等 开课单位：苏州大学电子信息学院 课程负责人：侯嘉 大纲执笔人：高明义 大纲审核人：侯嘉 一、 课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明 学生需掌握知识与能力及其应达到的水平) 课程性质：光通信技术是通信工程，电子信息工程，信息工程，电子科学与技术专业的一门 专业选修课程。光纤通信可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务，是现代通信网的主 要传输手段，是现代通信系统的主要支柱之一，在网络通信、广播电视、电力通信及军事等 领域之中获得广泛的应用。本课程主要讲授现代光纤通信的基础知识，基本原理及其研究进 展。通过本课程的学习，可以使学生系统地掌握光纤通信的基础知识及基本原理，了解光纤 通信的各种技术及最新研究进展，为毕业后从事本专业和相关专业的工作奠定扎实的基础。 教学目标：光通信技术是讲授构成光纤通信系统的各关键组件的基础知识、基本原理及光纤 通信系统的各种相关技术的课程。通过教师讲授，学生讨论、调研文献、撰写研究报告等方 式，让学生掌握光纤通信的基础知识，能够设计简单的光纤通信系统，并对光纤通信系统所 遇到的具体问题，进行分析，通过文献查阅，提供解决方案。 本课程的具体教学目标如下： 1、能够利用所学的光纤通信基本原理，针对不同的应用需求，提出相应光纤通信系统的设 计方案，对工程系统的实际搭建起理论指导作用。【1.4】 2、能够利用所学的光纤通信的基本知识，针对具体的光纤通信系统问题，进行分析，并通 过查阅相关文献，提出有效的解决方案。【2.2】 二、 课程目标与毕业要求的对应关系（明确本课程知识与能力重点 符合标准哪几条毕业要求指标点) 毕业要求 指标点 课程目标
《光通信技术》课程教学大纲 课程名称：光通信技术 课程代码：TELE3211 英文名称：Optical Communications Technology 课程性质：专业选修课程 学分/学时：2.5/54 开课学期：第 7 学期 适用专业：通信工程、信息工程、电子信息工程、电子科学与技术等专业 先修课程：大学物理、电磁场与电磁波、通信原理、积分变换等 后续课程：光纤传感、光网络技术等 开课单位：苏州大学电子信息学院 课程负责人：侯嘉 大纲执笔人：高明义 大纲审核人：侯嘉 一、 课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明 学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：光通信技术是通信工程，电子信息工程，信息工程，电子科学与技术专业的一门 专业选修课程。光纤通信可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务，是现代通信网的主 要传输手段，是现代通信系统的主要支柱之一，在网络通信、广播电视、电力通信及军事等 领域之中获得广泛的应用。本课程主要讲授现代光纤通信的基础知识，基本原理及其研究进 展。通过本课程的学习，可以使学生系统地掌握光纤通信的基础知识及基本原理，了解光纤 通信的各种技术及最新研究进展，为毕业后从事本专业和相关专业的工作奠定扎实的基础。 教学目标：光通信技术是讲授构成光纤通信系统的各关键组件的基础知识、基本原理及光纤 通信系统的各种相关技术的课程。通过教师讲授，学生讨论、调研文献、撰写研究报告等方 式,让学生掌握光纤通信的基础知识，能够设计简单的光纤通信系统，并对光纤通信系统所 遇到的具体问题，进行分析，通过文献查阅，提供解决方案。 本课程的具体教学目标如下： 1、 能够利用所学的光纤通信基本原理，针对不同的应用需求，提出相应光纤通信系统的设 计方案，对工程系统的实际搭建起理论指导作用。【1.4】 2、 能够利用所学的光纤通信的基本知识，针对具体的光纤通信系统问题，进行分析，并通 过查阅相关文献，提出有效的解决方案。【2.2】 二、 课程目标与毕业要求的对应关系（明确本课程知识与能力重点 符合标准哪几条毕业要求指标点） 毕业要求 指标点 课程目标
1、工程知识 1-4理解系统的概念及其在通信领域的体现， 教学目标1 能将专业知识用于描述和分析通信复杂工程 问题的解决方案： 2、问题分析 2-2能通过文献研究表达复杂工程问题。 教学目标2 三、 课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等 内容和要求，指明重点内容和难点内容)（重点内容：★；难点内容：△） 1、光纤通信概述(3学时)（支撑课程目标1） 1.1光通信的发展动力 1.2光频谱带 1.3分贝单位 1.4网络信息速率 1.5波分复用概念 1.6光纤通信系统的关键组件 1.7光纤通信标准 1.8仿真与建模工具 令目标及要求： 1)通过第一章的介绍，使得学生了解光纤通信发展历程，掌握光纤通信的基本知 识，如工作波长、功率单位及系统构成组件★： 2)了解光纤通信复用的概念，掌握时分复用及波分复用的基本概念： 令作业内容： 巩固光纤通信的基础知识： 令讨论内容： 讨论光纤通信的特点： ◇自学拓展： 光纤通信系统构成。 2、光纤：结构、导波原理和制造(6学时)（支撑课程目标1） 2.1.光的性质 2.2.基本的光学定律和定义 2.3.光纤模式和结构 2.4.圆波导的模式理论 2.5.单模光纤 2.6.光纤材料 令目标及要求： 1)通过第二章的介绍，使得学生回顾基本光学定律、了解光纤的结构、掌握光纤 导波基本原理★△： 2) 掌握单模光纤结构、特点及关键参数： ◇作业内容： 复习巩固光纤导波基本原理： 令讨论内容： 讨论各类光纤的结构及性质的不同之处：
1、工程知识 1-4 理解系统的概念及其在通信领域的体现， 能将专业知识用于描述和分析通信复杂工程 问题的解决方案； 教学目标 1 2、问题分析 2-2 能通过文献研究表达复杂工程问题。 教学目标 2 三、 课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等 内容和要求，指明重点内容和难点内容）（重点内容：；难点内容：） 1、 光纤通信概述（3 学时） （支撑课程目标 1） 1.1 光通信的发展动力 1.2 光频谱带 1.3 分贝单位 1.4 网络信息速率 1.5 波分复用概念 1.6 光纤通信系统的关键组件 1.7 光纤通信标准 1.8 仿真与建模工具 目标及要求： 1) 通过第一章的介绍，使得学生了解光纤通信发展历程，掌握光纤通信的基本知 识，如工作波长、功率单位及系统构成组件； 2) 了解光纤通信复用的概念，掌握时分复用及波分复用的基本概念； 作业内容： 巩固光纤通信的基础知识； 讨论内容： 讨论光纤通信的特点； 自学拓展： 光纤通信系统构成。 2、 光纤：结构、导波原理和制造（6 学时） （支撑课程目标 1） 2.1. 光的性质 2.2. 基本的光学定律和定义 2.3. 光纤模式和结构 2.4. 圆波导的模式理论 2.5. 单模光纤 2.6. 光纤材料 目标及要求： 1) 通过第二章的介绍，使得学生回顾基本光学定律、了解光纤的结构、掌握光纤 导波基本原理； 2) 掌握单模光纤结构、特点及关键参数； 作业内容： 复习巩固光纤导波基本原理； 讨论内容： 讨论各类光纤的结构及性质的不同之处；
令自学拓展： 自学波导理论方程，了解光纤光缆制造工艺及其铺设方法。 3、衰减和色散(3学时)（支撑课程目标1） 3.1.衰减 3.2.光纤中的信号畸变 3.3.单模光纤性能 3.4.国际标准 3.5.特种光纤 令目标及要求： 1)通过第三章的介绍，使得学生掌握光纤的衰减和色散特性★△： 2)掌握单模光纤的性能参数★： 3)了解光纤的国际标准及几种特种光纤的特点； 令作业内容： 练习巩固光纤衰减和色散的基本概念及特点： 令讨论内容： 讨论光纤衰减和色散对光纤通信系统的影响： 令自学拓展： 仿真设计一个简单光纤通信系统，研究衰减及色散对系统的影响。 4、光源(3学时)（支撑课程目标1） 4.1.半导体物理学基础 4.2.发光二极管 4.3.半导体激光器 4.4.光源的线性特性 ◇目标及要求： 1)通过第四章的介绍，使得学生掌握发光二极管和半导体激光器主要特点及工作 原理★△： 2)掌握两种类型光源的线性特性及其应用： 令作业内容： 复习巩固两种光源的工作原理： 令讨论内容： 讨论两种光源的不同之处： 令自学拓展： 光源可靠性分析，光发射机的封装。 5、光检测器（3学时)（支撑课程目标1） 1.1.光电二极管的物理原理 1.2.光检测器噪声 1.3.检测器响应时间 ◇目标及要求： 1)通过第五章的介绍，使得学生掌握光电二极管的物理原理及主要特点★： 2)了解光检测器的噪声级响应时间特性： ◇ 作业内容：
自学拓展： 自学波导理论方程，了解光纤光缆制造工艺及其铺设方法。 3、 衰减和色散（3 学时）（支撑课程目标 1） 3.1. 衰减 3.2. 光纤中的信号畸变 3.3. 单模光纤性能 3.4. 国际标准 3.5. 特种光纤 目标及要求： 1) 通过第三章的介绍，使得学生掌握光纤的衰减和色散特性； 2) 掌握单模光纤的性能参数； 3) 了解光纤的国际标准及几种特种光纤的特点; 作业内容： 练习巩固光纤衰减和色散的基本概念及特点； 讨论内容： 讨论光纤衰减和色散对光纤通信系统的影响； 自学拓展： 仿真设计一个简单光纤通信系统，研究衰减及色散对系统的影响。 4、 光源（3 学时） （支撑课程目标 1） 4.1. 半导体物理学基础 4.2. 发光二极管 4.3. 半导体激光器 4.4. 光源的线性特性 目标及要求： 1) 通过第四章的介绍，使得学生掌握发光二极管和半导体激光器主要特点及工作 原理； 2) 掌握两种类型光源的线性特性及其应用； 作业内容： 复习巩固两种光源的工作原理； 讨论内容： 讨论两种光源的不同之处； 自学拓展： 光源可靠性分析,光发射机的封装。 5、 光检测器（3 学时）（支撑课程目标 1） 1.1. 光电二极管的物理原理 1.2. 光检测器噪声 1.3. 检测器响应时间 目标及要求： 1) 通过第五章的介绍，使得学生掌握光电二极管的物理原理及主要特点； 2) 了解光检测器的噪声级响应时间特性； 作业内容：
通过对光检测器的相关计算深入理解光检测器的工作原理及各参数的物理意义： ☆讨论内容： 光检测器的噪声来源及对检测器性能的影响： ◇自学拓展： 雪崩倍增噪声，雪崩光电二极管结构，温度对雪崩增益的影响及两种光检测器的差 别。 6、光接收机（3学时)（支撑课程目标1） 6.1.接收机工作的基本原理 6.2.数字接收机性能 6.3.眼图 ◇ 目标及要求： 1)通过第六章的介绍，使得学生掌握接收机的工作原理及主要特点★： 2)了解数字接收机的相关性能参数，掌握眼图的基本概念及测量方法： 令作业内容： 查阅文献，调研数字接收机的相关性能参数及测量方法： ◇讨论内容： 眼图与Q因子的关系： 令自学拓展： 了解突发模式接收机及模拟接收机组成及工作原理。 7、数字链路（6学时)（支撑课程目标2) 7.1.点到点链路 7.2.功率代价 7.3.差错控制 7.4.相干检测 7.5.差分4相移键控 ◇目标及要求： 1)通过第七章的介绍，使得学生掌握点对点光纤通信链路的设计方法及各种信号 损伤因素引起的系统功率代价★： 2)了解差错控制的方法，相干光检测的工作原理及差分4相位键控调制的特点： ☆作业内容： 查阅文献了解数字光纤通信链路的组成及性能评价方法： 令讨论内容： 直接检测和相干检测的差别： ◇自学拓展： 正交幅度键控调制的特点。 8、WDM概念和光器件(6学时)（支撑课程目标2) 8.1.WDM概述 8.2.无源光耦合器 83.隔离器和环行器 8.4.光纤光栅滤波器 8.5.介质薄膜滤波器
通过对光检测器的相关计算深入理解光检测器的工作原理及各参数的物理意义； 讨论内容： 光检测器的噪声来源及对检测器性能的影响； 自学拓展： 雪崩倍增噪声,雪崩光电二极管结构,温度对雪崩增益的影响及两种光检测器的差 别。 6、 光接收机（3 学时）（支撑课程目标 1） 6.1. 接收机工作的基本原理 6.2. 数字接收机性能 6.3. 眼图 目标及要求： 1) 通过第六章的介绍，使得学生掌握接收机的工作原理及主要特点； 2) 了解数字接收机的相关性能参数,掌握眼图的基本概念及测量方法； 作业内容： 查阅文献，调研数字接收机的相关性能参数及测量方法； 讨论内容： 眼图与 Q 因子的关系； 自学拓展： 了解突发模式接收机及模拟接收机组成及工作原理。 7、 数字链路（6 学时） （支撑课程目标 2） 7.1. 点到点链路 7.2. 功率代价 7.3. 差错控制 7.4. 相干检测 7.5. 差分 4 相移键控 目标及要求： 1) 通过第七章的介绍，使得学生掌握点对点光纤通信链路的设计方法及各种信号 损伤因素引起的系统功率代价； 2) 了解差错控制的方法，相干光检测的工作原理及差分 4 相位键控调制的特点； 作业内容： 查阅文献了解数字光纤通信链路的组成及性能评价方法； 讨论内容： 直接检测和相干检测的差别； 自学拓展： 正交幅度键控调制的特点。 8、 WDM 概念和光器件（6 学时） （支撑课程目标 2） 8.1. WDM 概述 8.2. 无源光耦合器 8.3. 隔离器和环行器 8.4. 光纤光栅滤波器 8.5. 介质薄膜滤波器
8.6.基于相位阵列的WDM器件 8.7.衍射光栅 8.8.有源光器件 8.9.可调谐光源 令目标及要求： 1)通过第八章的介绍，使得学生掌握WDM系统的概念及主要特点★： 2)了解WDM系统中的各种无源有源光器件： ◇作业内容 查阅文献调研各WDM各种无源有源光器件的应用： 令讨论内容： WDM系统的优缺点： ◇自学拓展： 时分复用系统与波分复用系统的区别。 9、光放大器(6学时)（支撑课程目标1） 10.1.光放大器的基本应用和分类 10.2.半导体光放大器 10.3.掺饵光纤放大器 10.4.放大器噪声 10.5.光信噪比 10.6.系统应用 10.7.拉曼放大器 10.8.宽带光放大器 ◇目标及要求： 1)通过第十章的介绍，使得学生掌握半导体及掺饵光纤放大器的工作原理及主要 特性★△： 2)了解其它几种光放大器及其应用： ◇作业内容： 文献查阅调研各种光放大器的性能指标： 令讨论内容： 各种光放大器的差别及应用范围： ◇自学拓展： 各种光放大器的工作原理。 10、光网络(3学时)（支撑课程目标2） 11.1.网络概念 11.2.网络拓扑 11.3.高速光链路 11.4.无源光网络 令目标及要求： )通过第十一章的介绍，使得学生了解光网络基本知识： 2)了解高速光链路及无源光网络的配置结构： 令作业内容： 计算总线型及星型光网络的功率预算：
8.6. 基于相位阵列的 WDM 器件 8.7. 衍射光栅 8.8. 有源光器件 8.9. 可调谐光源 目标及要求： 1) 通过第八章的介绍，使得学生掌握 WDM 系统的概念及主要特点； 2) 了解 WDM 系统中的各种无源有源光器件； 作业内容： 查阅文献调研各 WDM 各种无源有源光器件的应用； 讨论内容： WDM 系统的优缺点； 自学拓展： 时分复用系统与波分复用系统的区别。 9、 光放大器（6 学时） （支撑课程目标 1） 10.1.光放大器的基本应用和分类 10.2.半导体光放大器 10.3.掺饵光纤放大器 10.4.放大器噪声 10.5.光信噪比 10.6.系统应用 10.7.拉曼放大器 10.8.宽带光放大器 目标及要求： 1) 通过第十章的介绍，使得学生掌握半导体及掺饵光纤放大器的工作原理及主要 特性； 2) 了解其它几种光放大器及其应用； 作业内容： 文献查阅调研各种光放大器的性能指标； 讨论内容： 各种光放大器的差别及应用范围； 自学拓展： 各种光放大器的工作原理。 10、光网络（3 学时） （支撑课程目标 2） 11.1.网络概念 11.2.网络拓扑 11.3.高速光链路 11.4.无源光网络 目标及要求： 1) 通过第十一章的介绍，使得学生了解光网络基本知识； 2) 了解高速光链路及无源光网络的配置结构； 作业内容： 计算总线型及星型光网络的功率预算；