1323S01030-光纤通信-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《光纤通信》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1323S01030

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）光纤通信

（英文）Optical-FiberCommunication

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

专业发展课程（专业拓展课）

先修课程

大学物理、模拟电子技术、通信原理

适用专业（类）

通信工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《光纤通信》课程是本专业的一门重要的理论性专业发展课程，主要讲授光纤通信基础知识和光纤通信的基本原理，包括光纤、光源、光电检测器、无源光器件、光放大器、光发射机、光接收机、光纤通信系统、以及PDH和SDH传输体制。授课过程借助多媒体、实物展示、软件仿真、视频等形式对理论知识和相关实际工程问题进行解析，并将课程思政素融入课堂教学。培养学生运用光纤通信的基础知识和基本科学原理、并借助文献研究或材料阅读，解析光纤通信系统的复杂工程问题的能力。

（二）教学目标

通过本课程，学生将学习光纤通信的基础知识并能够判断和识别光纤通信系统的关键环节，具体包括：光源、光检测器、光纤、无源光器件、光放大器等基本元件；光发送机、光接收机等基础模块；光纤通信系统的设计方法；PDH和SDH两种光纤通信传输体制。然后，能够基于光纤通信的基础知识和基本科学原理、并通过文献研究或相关方法，调研和分析光纤通信系统的解决方案。

课程目标1：通过对光源、光检测器、光纤、无源光器件、光放大器、光发送机、光接收机、光纤通信链路、PDH传输体制和SDH传输体制的教学，使学生掌握光纤通信的基础知识、能够判断和识别光纤通信系统的关键环节。

课程目标2：基于光纤通信的基础知识，综合应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并借助文献研究或材料阅读，解析光纤通信系统的复杂工程问题。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

2-1能运用相关科学原理，识别和判断通信工程专业领域复杂工程问题的关键环节；

课程目标1

4-1能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析通信工程专业领域复杂工程问题的解决方案；

课程目标2

四、教学方式与方法

采用成果导向的教育理念，目标导向教育(Outcomebasededucation，简称OBE)是指，教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果（Learningoutcomes)。为达到本课程的课程目标，采用教师讲授、课上讨论、作业和小组项目四种教学方式与方法。

教师讲授：采用多媒体与板书结合的教学方式，讲授光纤通信的基础知识和基本原理，包括：光源、光纤、光检测器、无源光器件、光放大器等器件，光发送机和光接收机等模块，光纤通信系统设计方法，以及PDH和SDH两种传输体制。借助软件仿真、视频或实物展示，对理论知识和相关实际工程问题进行解析和表达，并将课程思政融入课堂教学。使学生具备对光纤通信系统关键环节进行识别和判断的能力、以及借助文献研究和相关方法对光纤通信系统复杂工程问题进行调研和分析的能力。

课上讨论：针对各章的知识点设置相关题目，在学习通发布“讨论”，学生参与完成讨论。

小组作业：针对各章节学习内容布置作业题的内容，在学习通发布“作业”，学生参与完成作业。

小组项目：根据光纤通信技术依托的行业背景，以工程实际、实际生活、工作或学习等的需求为导向，学生自主确定与《光纤通信》相关的选题、或选择教师指定的选题。综合运用本课程所学内容，以及数学、自然科学和工程科学基本原理，借助文献检索工具，对选题涉及的实际光纤通信问题进行社会需求分析、方案设计、方案的合理性与局限性分析，并以PPT的形式完成汇报。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

光纤通信的信道-光纤和光缆的光学特性、传输特性。

光纤通信系统中的光源与光检测器。半导体激光器、半导体发光二极管的工作原理、主要特性及对它们的驱动、控制。光电检测器PIN和APD的结构，工作原理及主要特性。

光纤通信系统中的无源器件的种类、特性。

光放大器的种类和应用。

光发送机与光接收机，模拟光发射机的直接IM调制，数字光发送机的直接IM调制。光调制信号的格式，线路码（mBnB码和mB1C码）及扰码，其性能特点等。外调制器及调制方式。

IM/DD数字光接收机的组成，理想数字光接收机的极限性能分析。实际光接收机中噪声的种类和误码的性能分析。

数字光纤通信系统，IM-DD数字光纤通信系统设计。

SDH传输体制

（二）教