《光纖通信技術》課程教學大綱

OpticalFiberCommunicationsTechnology

課程編碼：TX102030適用專業(yè)：通信工程，信息工程等

先修課程：《電磁場與電磁波》、《大學物理》及《通信原理》

學分數：3

總學時數：48實驗（上機）學時：0

考核方式：校考

一、課程性質和任務

本課程是為通信工程類相關專業(yè)本科生設立的技術基礎類專業(yè)必修課程，旨

在介紹光纖通信的基本原理和系統(tǒng)，使學生對光纖通信在當今信息領域內高速發(fā)

展并起到關鍵作用的技術有較好的了解。課程主要內容包括：光纖傳輸原理與特

性，光源與光發(fā)射系統(tǒng)，光探測器與光接收系統(tǒng)，光放大器原理與應用，光纖通

信系統(tǒng)與網絡等，并將介紹代表當今高速大容最光纖通信技術主流的波分復用光

纖通信技術、全光光纖通信技術等代表未來光纖通信技術發(fā)展方向的新技術。

二、課程教學內容和要求

第一章緒論

1?教學內容：光纖通信的發(fā)展歷史與現狀，光纖通信系統(tǒng)簡介，光纖通信中若

干基本名詞介紹。

2.教學目的和要求：使學生了解光纖通信的發(fā)展歷史與現狀，理解光纖通信系

統(tǒng)的組成以及各部分的功能。

3.教學重難點：光纖通信系統(tǒng)的組成以及各部分的功能。

4.學時分配：3學時。

5.作業(yè)：課后習題。

第二章光纖光纜

1?教學內容：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，光纜類型與結構。

2.教學目的和要求：使學生了解光在光纖中傳輸模式，重點掌握光纖特性。

3.教學重難點：光纖特性。

4.學時分配：8學時。

5.作業(yè)：課后習題。

第三章光源與光發(fā)射系統(tǒng)

1?教學內容：光發(fā)射系統(tǒng)簡介，半導體材料中的光發(fā)射與光吸收，發(fā)光二極管,

半導體激光器的工作原理與特性，半導體激光器的結構，光發(fā)射機結構。

2.教學目的和要求：使學生了解光發(fā)射系統(tǒng)的組成及其功能，理解光源的類型,

掌握半導體激光器的工作原理與特性。

3.教學重難點：半導體激光器的工作原理與特性。

4.學時分配：7學時。

5.作業(yè)：課后習題。

第四章光探測器與光接收系統(tǒng)

1?教學內容：光接收系統(tǒng)簡介，光探測器，光接收機結構，光接收機的噪

聲，光接收機的靈敏度。

2.教學目的和要求：使學時了解光接收系統(tǒng)的組成及其功能，理解光接收機的

噪聲，掌握光探測器的工作原理和光接收機的靈敏度的計算。

3.教學重難點：光探測器的工作原理和光接收機的靈敏度的計算。

4.學時分配：7學時。

5.作業(yè)：課后習題。

第五章光無源器件

1?教學內容：光通信系統(tǒng)中的無源器件，光纖耦合器，光調制器和光開關，光

纖光柵，光波導器件，其它波分復用器件。

2.教學目的和要求：使學時了解光通信系統(tǒng)中的無源器件。

3.教學重難點：光纖耦合器，光開關。

4.學時分配：4學時。

5.作業(yè)：課后習題。

第六章光通信中的光放大器

1?教學內容：光放大基本原理，半導體激光放大器，摻餌光纖放大器，光纖喇

曼放大器，光纖布里淵放大器，光放大器在系統(tǒng)中的應用。

2.教學目的和要求：理解光放大基本原理，了解半導體激光放大器，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)中的應用。掌握摻餌光纖放大

器。

3.教學重難點：光放大基本原理，光纖喇曼放大器。

4.學時分配：4學時。

5.作業(yè)：課后習題。

第七章光纖通信系統(tǒng)及網絡

1?教學內容：光纖通信系統(tǒng)結構，光纖通信系統(tǒng)特性參數與設計，及相關光網

絡技術。

2.教學目的和要求：學習光纖通信系統(tǒng)結構和光纖通信網絡，掌握光纖通信系

統(tǒng)特性參數與設計；理解光網絡的組成，光接入網技術及全光光纖通信網絡的

原理。

3.教學重難點：光纖通信系統(tǒng)特性參數與設計，光網絡及光接入網技術原理。

4.學時分配：6學時。

5.作業(yè)：課后習題

第八章高速光纖通信技術

1?教學內容：高速光纖通信技術的概念，高速光纖通信技術關鍵技術。

2.教學目的和要求：學習高速光纖通信技術的基本概念，理解相關高速光纖通

信技術關鍵技術

3.教學重難點：高速光纖通信技術關鍵技術

4.學時分配：2學時。

第九章光纖通信復用技術

1?教學內容：光纖通信復用技術的基本概念，波分復用技術的原理及密集波分

復用系統(tǒng)。

2.教學目的和要求：學習波分復用技術的原理，密集波分復用系統(tǒng)的組成及相

關技術。

3.教學重難點：密集波分復用系統(tǒng)組成及技術。

4.學時分配：3學時。

5.作業(yè)：課后習題

第十章光纖通信新技術

1?教學內容：新型光纖技術，全光通信技術，相干光纖通信技術等。

2?教學目的和要求：了解相關光纖通信新技術

3.教學重難點：新型光纖技術及全光通信技術。

4.學時分配：2學時。

5.作業(yè)：課后習題

三、各教學環(huán)節(jié)的學時分配

項學時分配

主要內容習題實上合

講課

課驗機計

緒論

第一章33

光纖光纜

第二章88

光源與光發(fā)射系統(tǒng)

第三章77

光探測器與光接收系統(tǒng)

第四章718

第五章光無源器件44

光通信中的光放大器

第六章44

第七章光纖通信系統(tǒng)與網絡66

第八章高速光纖通信技術22

第九章光纖通信復用技術33

第十章光纖通信新技術213

合計46248

四、本課程與其它課程的聯系

先修課程有《電磁場與電磁波》、《大學物理》及《通信原理》后續(xù)課程

有“光纖傳輸系統(tǒng)”，“光網絡技術”，"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，人民郵電出版社，2014.1

2.劉增基.光纖通信.西安電子科技大學出版社,2000

3.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，1999

4.顧嘛儀.光纖通信系統(tǒng).北京郵電大學出版社，1999年

5.李玉權，崔敏，蒲濤等譯，李玉權校，光纖通信，國外電子與通信教材系

列，電子工業(yè)出版社版社.7

6.DjafarK.Mynbaev,LowellL.Scheinereds.,Fiber-Optic

CommunicationsTechnology,PearsonEducation,Inc.,2001

7.趙梓森著，光纖通信工程（修訂版），人民郵電出版社，2001

8.GOVINDP.AGRAWAL,Fiber-OpticCommunicationSystems（3rdEdition）,

清華大學出版社（影印版），2004年7月

三、教學日歷

課程名稱：光纖通信技術____________郵電大學

所在系部：_

主講教師：_教學日歷

授課班級：_

（課程起止時間：2014年8月25日至2014年12月

日學實

周

期驗

教學內容重點與難點

日/學

次

月時時

1.1光纖通信概述光纖通信基本概念

126/81.2光纖通信系統(tǒng)主要特點20光纖通信系統(tǒng)的組成以及各部分的

1.3光纖通信系統(tǒng)的簡介功能、

1.4光纖通信系統(tǒng)的分類

1.5光纖通信系統(tǒng)的應用光纖通信系統(tǒng)的分類

129/820

1.6光纖通信技術發(fā)展現狀及展望光纖的結構和類型

2.1光纖的基本概念

光在光纖中的傳輸原理（射線理論

22/92.2光在光纖中的傳輸原理20

分析）

39/92.2光在光纖中的傳輸原理20光在光纖中傳輸的波動理論

光纖傳輸特性，包括光纖損耗、光

312/92.3光纖傳輸特性20

纖色散、光纖的非線性特性

2.4光纜光纜類型與結構、半導體材料中的

416/920

3.1半導體材料中的光電效應光發(fā)射與光吸收

半導體激光器的類型、工作原理和

523/93.2半導體激光器（LD）20

工作特性

半導體發(fā)光二極管的類型、工作原

3.3半導體發(fā)光二極管(LED)

526/920理和工作特性、分布反饋式(DFB)

3.4新型半導體激光器

激光器

3.5光源的調制光源的調制、光發(fā)射系統(tǒng)的組成及

630/920

3.6光發(fā)射機其功能

半導體PN結的光電效應

77/104.1光探測器20

PIN光電二極管

4.1光探測器雪崩光電二極管(APD)

710/1020

習題知識回顧和梳理

光接收機的各部分組成、結構及工

814/104.2光接收機20

作原理

4.2光接收機

光接收機中的噪聲及信噪比、接收

921/105.1光纖連接器20

靈敏度的推導計算、光纖耦合器

5.2光纖耦合器

5.3光調制器

924/105.4光開關20光開關、光纖光柵

5.5光纖光柵

5.6光衰減器

5.7光隔離器光隔離器、光環(huán)行器、光放大基本

1028/1020

5.8光環(huán)行器原理

6.1光放大器

半導體激光放大器和摻餌光纖放大

6.2半導體激光放大器(SoA)

114/1120器基本原理

6.3摻餌光纖放大器(EDFA)

6.4光纖喇曼放大器(FRA)光纖喇曼放大器基本原理、光纖通

117/1120

7.1光纖通信系統(tǒng)的基本概念信系統(tǒng)的組成

1211/117.2數字光纖通信系統(tǒng)2O數字光纖通信系統(tǒng)組成、性能指標

副載波光纖傳輸系統(tǒng)

7.3模擬光纖通信系統(tǒng)

1318/112O光纖接入網的基本概念

7.4光纖接入網技術

EPON光纖接入網

7.4全光通信網技術全光通信網的概念

1321/118.1高速光纖通信系統(tǒng)的概念2O高速光纖通信系統(tǒng)的概念及面臨的

8.2高速光纖通信系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)

高速光器件技術、前向糾錯編碼

8.3高速光纖通信系統(tǒng)關鍵技術

1425/112O(FEC)技術、光波分復用(WDM)

9.1光纖通信復用技術的概念

技術

9.2光波分復用技術前向糾錯編碼(FEC)技術、光波分

1716/122O

9.3密集光波分復用(DWDM)系統(tǒng)復用技術、DWDM系統(tǒng)的關鍵技術

11.1新型光纖技術

1719/1211.2全光光纖通信技術2O新型光纖技術、全光通信技術

11.3相干光纖通信

1823/12總復習2O習題

注：教學日歷務請于開學的第二周前送回系、部主任:

四、學生平時考核情況記錄表

第1次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年8月26日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

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

1.3光纖通信系統(tǒng)的簡介

（二）、本次課教學目標：

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范圍；

3.掌握光纖通信系統(tǒng)的組成及特點。

（三）、本次課教學重點：

光纖通信的特點、光纖通信系統(tǒng)的組成

（四）、本次課教學難點：

光纖通信系統(tǒng)的組成

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六）、本次課教學過程設計

教學學生教學方時間

教師活動

環(huán)節(jié)活動法（分鐘）

讓學生思考，所能了解的通信手段有多少種？

教學

通信經歷了烽火臺、人工傳遞、有線、無線等舉手設問引

情境2分鐘

多種傳遞手段，那么在現代信息社會中，信息發(fā)言導法

設計

傳輸容量最大的是采用什么方式？

大家在什么地方用過光纖呢？家里或宿舍上網

問題舉手啟發(fā)式

時信息是通過什么進行傳輸或如何進行傳輸的2分鐘

牽引發(fā)言教學法

呢？

請學生回答自己對實際生活中所接觸的光纖光

導入纜的認識和理解，通過提問對學生進行較好的啟發(fā)式

2分鐘

新課引導，舉例介紹光纖通信在實際生活中的應用，教學法

讓學生在上課開始時很快提高興趣。

1.1光纖通信概述

從光纖通信的基本概念引出光纖波導的發(fā)

現過程和光纖通信的發(fā)展歷程。

要求

1.2光纖通信系統(tǒng)的主要特點學生

介紹光纖通信的獨特優(yōu)點，包括：頻帶寬、

對一

傳輸容量大；損耗小，中繼距離長；重量輕，

些重

講授體積小；抗電磁干擾性能好；泄露小，保密性

80分鐘

內容好；節(jié)約金屬材料等。要的講授法

1.3光纖通信系統(tǒng)的簡介知識

介紹光纖通信系統(tǒng)的基本組成部分：光發(fā)

做筆

送機、光纖線路及光接收機；繼而簡要介紹三

記

個部分的基本工作原理、工作目標以及相關器

件。

課堂回顧《通信原理》內容，試說出一般通信系統(tǒng)點名

討論法2分鐘

提問的基本組成和主要性能指標由哪些？提問

通過與學生一起做課堂練習題，對這節(jié)課的內

容進行簡明扼要的回顧，加深學生的印象。

內容共同

【小結】本節(jié)課重點學習了以下幾個問題：練習法10分鐘

總結回答

1?光纖通信的定義及特點；

2.光纖通信系統(tǒng)的組成及其作用。

LL什么是光纖通信，它有哪幾種調制方式？

1.2.光纖通信與電通信方式的主要差異有哪

布置些？

練習法2分鐘

作業(yè)1.3.光纖通信系統(tǒng)有哪幾部分組成？各個作用

是什么？

1.4.光纖通信的主要優(yōu)點是什么？

第2次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年8月29日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

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)的應用

1.6光纖通信技術發(fā)展現狀及展望

第二章光纖光纜

2.1光纖的基本概念

（二）、本次課教學目標：

1?了解光纖通信的應用現狀及未來發(fā)展趨勢；

2.掌握光纖的結構和類型。

（三）、本次課教學重點：

光纖的結構和類型

（四）、本次課教學難點：

光纖的結構和類型

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六）、本次課教學過程設計

教學學生教學時間

教師活動

環(huán)節(jié)活動方法（分鐘）

光纖的結構？

內容點名

它的優(yōu)越性體現在哪幾個方面？5分鐘

回顧提問

什么是光纖通信系統(tǒng)？

1.4光纖通信系統(tǒng)的分類要求

講授

分別介紹光纖通信系統(tǒng)按照不同標準的分學生80分鐘

內容類情況，包括：按照傳輸信號、所采用的光纖、

對一

調制方式、拓撲結構和網絡服務范圍的分類。些重任務驅

1.5光纖通信系統(tǒng)的應用要的動教學

介紹光纖通信系統(tǒng)的各種應用。

知識法

1.6光纖通信技術發(fā)展狀況及展望

做筆

介紹光纖通信系統(tǒng)在我國的發(fā)展現狀以及

記

未來的發(fā)展趨勢。

2.1光纖的基本概念

介紹光纖的基本結構及折射率要求；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。

課堂把實物或實物的模象展示給學生觀察，加深學點名

演示法6分鐘

互動生對光纖的結構的理解提問

通過與學生一起做課堂練習題，對這節(jié)課的內共同

容進行簡明扼要的回顧，加深學生的印象。回答

內容【小結】本節(jié)課重點學習了以下幾個問題：

練習法8分鐘

總結1.光纖通信系統(tǒng)的應用及發(fā)展；

2.光纖的結構；

3.光纖的分類。

1.5.光纖通信技術發(fā)展經歷了那幾個階段？

光纖通信主要應用在哪幾方面？試簡述。

布置1.6.

1.7.光纖通信技術未來朝哪幾個方向發(fā)展？練習法1分鐘

作業(yè)

1.8.解釋下面詞匯：FTTC,FTTH,FTTB,

ETDM,OTDM,WDM,OCDM,OFDMo

第3次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年9月2日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

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）、本次課教學目標：

1.掌握采用射線法分析階躍型光纖的導光原理；

2.掌握采用射線法分析漸變型光纖的導光原理。

（三）、本次課教學重點：

階躍型光纖和漸變型光纖的導光原理（射線法）

（四）、本次課教學難點：

漸變型光纖的導光原理

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六）、本次課教學過程設計

教學學生教學時間

教師活動

環(huán)節(jié)活動方法（分鐘）

內容光纖的結構是怎樣的？點名

3分鐘

回顧光纖的分類？提問

2.2光在光纖中的傳輸原理要求

簡要回顧平面波在兩種介質交界面的反射學生

任務驅

講授與折射；詳細講述采用射線法分析階躍型光纖對一

動教學85分鐘

內容的導光原理及其相關物理量的推導過程。些重

法

介紹漸變型光纖的導光原理。要的

知識

做筆

記

通過與學生一起做課堂練習題，對這節(jié)課的內共同

容進行簡明扼要的回顧，加深學生的印象。回答

內容

【小結】本節(jié)課重點學習了以下幾個問題：練習法10分鐘

總結

1?什么是數值孔徑？

2.什么是時間延時？

2.16什么是光纖的數值孔徑NA?有何物理意

義？

2.36均勻光纖芯與包層的折射率分別為

布置

nl=1.5,n2=L45。試計算：（1）光纖芯與包層的相練習法2分鐘

作業(yè)

對折射率差。（2）光纖的數值孔徑。

2.37一光纖的纖芯折射率是1.52,包層的折射

率是1.45,計算其數值孔徑。

第4次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年9月9日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

第二章光纖光纜

2.2光在光纖中的傳輸原理

2.2.3光纖傳輸的波動理論

（二）、本次課教學目標：

1.掌握采用波動理論分析階躍型光纖的導光原理；

2.了解波動理論分析漸變型光纖導光原理的方法；

（三）、本次課教學重點：

光纖模式，光纖波導傳輸的波動理論，

（四）、本次課教學難點：

光纖傳輸的波動理論

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六）、本次課教學過程設計

教學學生教學時間

教師活動

環(huán)節(jié)活動方法（分鐘）

內容什么是數值孔徑？點名

3分鐘

回顧什么是時間延時？提問

2.2光在光纖中的傳輸原理要求

介紹光纖傳輸的波動理論，推導均勻光纖學生

的標量解，詳細講述均勻光纖（階躍型）的傳對一

講授

輸模式。簡單介紹非均勻光纖（漸變型）的標些重85分鐘

內容任務驅

量解。要的

動教學

知識

法

做筆

記

通過與學生一起做課堂練習題，對這節(jié)課的內共同

容進行簡明扼要的回顧，加深學生的印象。回答

內容

【小結】本節(jié)課重點學習了以下幾個問題：練習法10分鐘

總結

L階躍型光纖的標量解；

2.單模光纖的傳輸條件。

2.17.光纖的波動方程是什么？

2.18.光纖的電磁場表達式是什么？

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？

2.39.對于典型的漸變型光纖：NA=0.275,纖芯

直徑50μm,求當工作在131Onm窗口時，光纖

中可容納的模式數。

2.40.已知階躍型光纖，纖芯折射率nl=1.50,相

對折射率差4=0.5%,工作波長入0=1.31Um,試

求：(1)保證光纖單模傳輸時，光纖的纖芯半

布置

徑a應為多大？(2)若a=5um,保證光纖單模練習法2分鐘

作業(yè)傳輸時，n2應如何選擇？

2.47.已知均勻光纖芯的折射率nl=1.5,相對折

射率差4=0.01,芯半徑a=25"m,試求:

(1)LPIl模的截止波長。

(2)若乙=l4m,計算光纖的歸一化頻率V

以及其中傳輸模的模數量。

2.48.階躍光纖，若nl=1.5,A)=L3"m計算：

(1)若4=0.25,為了保證單模傳輸，其芯徑

應取多大。

若取a=54m,為保證單模傳輸，△應取都多大。

第5次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年9月12日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

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光纖的國際標準

（二）、本次課教學目標：

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原因；

3.掌握不同原因所造成的不同損耗給光纖通信帶來的影響；

4.了解光纖的幾何特性、光學特性、機械特性和溫度特性；

5.了解國際標準定義下的不同型號光纖以及他們的用途。

（三）、本次課教學重點：

光纖的損耗和色散

（四）、本次課教學難點：

光纖的色散

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六）、本次課教學過程設計

教學學生教學時間

教師活動

環(huán)節(jié)活動方法（分鐘）

內容1.單模光纖的傳輸條件？點名

3分鐘

回顧2.什么是光纖的損耗？提問

講授2.3光纖傳輸特性要求85分鐘

內容介紹光纖的損耗特性，重點講述光纖的吸學生

收損耗和散射損耗；講解光纖色散與脈沖展寬對一

的關系、色散的表示和幾種情況下的最大時延些重任務驅

差；介紹另外四種光纖的傳輸特性。介紹光纖要的動教學

的國際標準。知識法

做筆

記

通過與學生一起做課堂練習題，對這節(jié)課的內

容進行簡明扼要的回顧，加深學生的印象。

內容【小結】本節(jié)課重點學習了以下幾個問題：共同

練習法10分鐘

總結1.光纖的損耗；回答

2.光纖的色散；

3.光纖的其他傳輸特性

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

射率相對折射率差△

布置nl=1.5,=0.01,L=Ikm,

試求：1）該光纖數值孔徑NA=?2）該光纖模式練習法2分鐘

作業(yè)

色散是多少？3）假設只考慮模式色散,其它色

散均忽略不計，則光纖帶寬為多少？

2.38.有一個15km長的多模漸變型光纖線路工

作波長人=1.3um,使用的LED光源譜寬A人

=16nm,己知該光纖材料色散系數是

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？

第6次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年9月16日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

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半導體材料中的光電效應

（二）、本次課教學目標：

1.了解光纜的基本組成、幾種典型結構及光纜的各種分類和光纜型號命名

方式；

2.了解能級與能帶的關系；

3.理解光與物質的三個作用過程；

4.掌握激光器的基本工作原理及響應的三個發(fā)光條件。

（三）、本次課教學重點：

激光器的基本工作原理

（四）、本次課教學難點：

激光器工作的三個發(fā)光條件

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六）、本次課教學過程設計

教學學生教學時間

教師活動

環(huán)節(jié)活動方法（分鐘）

內容1.什么是光纖損耗？點名

3分鐘

回顧2.什么是光纖色散？提問

2.4光纜要求

講授

介紹光纜的基本組成部分；介紹4種典型的光學生85分鐘

內容

纜結構；介紹9種常用的光纜分類方式；介紹對-

光纜型號和命名方式。些重任務驅

3.1半導體材料中的光電效應要的動教學

從原子的能級引出能帶形成的原因，繼而介紹知識法

在導帶和價帶之間發(fā)生的光與物質的三個作做筆

用，分別是受激輻射、自發(fā)輻射和受激吸收；記

最后詳細講解激光器發(fā)光須滿足的三個基本條

件：粒子數反轉分布、受激輻射和光學諧振腔。

通過與學生一起做課堂練習題，對這節(jié)課的內

容進行簡明扼要的回顧，加深學生的印象。

【小結】本節(jié)課重點學習了以下幾個問題：

內容共同

1.常見的光纜類型有哪些？練習法10分鐘

總結回答

2.能級和能帶的概念

3.光與物質的三個作用

4.激光器的工作原理

3.1.簡述受激吸收，受激輻射和自發(fā)輻射過程。

3.2.什么是粒子數反轉？

3.3.什么是激光器的閾值條件？

3.4.—個半導體激光器，諧振腔長L=200μm,其

諧振腔內工作物質平均損耗系數為

αi=2dB∕mm,諧振腔兩個反射鏡的反射系數為

Rl×R2=0.9×0.95,求激光器的閾值系數gth,

布置若R2由0.95降低到0.35,激光器的閾值電流

練習法2分鐘

作業(yè)如何變化？。

3.5.一個GaAlAsZGaAs半導體激光器,其工作波

長為85Onm,諧振腔內材料的折射率n=3.5,腔

長L=200μm,求其縱模模數以及縱模間的波長

間隔。

2.20.構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?

第7次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年9月23日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

第三章光源與光發(fā)射系統(tǒng)

3.2半導體激光器

（二）、本次課教學目標：

1.掌握半導體激光器的工作原理；

2.了解F-P腔半導體激光器的結構與分類；

3.掌握半導體激光器的閾值特性。

（三）、本次課教學重點：

半導體激光器的工作原理及其特性

（四）、本次課教學難點：

半導體激光器的工作原理

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六）、本次課教學過程設計

教學學生教學時間

教師活動

環(huán)節(jié)活動方法（分鐘）

1.能級和能帶的概念

內容點名

2.光與物質的三個作用3分鐘

回顧提問

3.激光器的工作原理

3.2半導體激光器（LD）要求

通過介紹本征半導體和重摻雜N型與P型學生

半導體的能帶分布，引出不同結構的F-P腔半

講授對一

導體激光器的特點，包括同質結、單異質結和85分鐘

內容些重任務驅

雙異質結激光器的。重點講述半導體激光器的

要的動教學

特性，包括：閾值特性、光譜特性、溫度特性

和電光轉換效率。知識法

做筆

記

通過與學生一起做課堂練習題，對這節(jié)課的內

容進行簡明扼要的回顧，加深學生的印象。

內容共同

【小結】本節(jié)課重點學習了以下幾個問題：練習法10分鐘

總結回答

LF-P腔半導體激光器的工作原理

2.F-P腔半導體激光器的特性

2.17.簡述激光器的結發(fā)熱效應。

2.18.何謂激光器的偏置電流？應如何選擇偏置

布置電流？

練習法2分鐘

作業(yè)2.19.半導體激光器由哪三個部分構成？試分別

加以說明。

22.簡述半導體激光器的特性。

第8次課光纖通信技術教案

授課時間：2014年9月26日課時：2學時

（一）、本次課教學內容：

第三章光源與光發(fā)射系統(tǒng)

3.3半導體發(fā)光二極管

3.4新型半導體激光器

（二）、本次課教學目標：

1.掌握半導體發(fā)光二極管的工作原理及特性；

2.了解半導體發(fā)光二極管的結構和分類

3.理解分布反饋型激光器的工作原理

4.了解耦合腔半導體激光器的工作原理及其特點

（三）、本次課教學重點：

半導體發(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）、本次課教學難點：

分布反饋型激光器的工作原理

（五）、本次課教學方法：

采用啟發(fā)式教學法+講授法+課堂練習法，PPT與板書相結合

（六