《光纤通信与数字传输》课程知识点及课时安排（拟）

以下为56学时方案

说明：主要给出的是每章中要求的主要知识点，黑体部分是大纲要求课时，括号内为建议实际使用课时。

第1章 概述 2学时 光纤通信发展及五代系统的特点；

光纤通信主要优点/特点；

光纤通信系统组成结构。

第2章 光纤传输理论及传输特性 6学时（7～8学时） 光纤、光缆的主要结构（纤芯、包层及涂覆层），阶跃折射率和渐变折射率光纤的折射率分布，光缆的基本结构类型； 2学时

波动光学方法分析光纤中模式理论；光纤中传输模式的意义和单模传输的条件，模式截止条件、归一化频率和截止波长等的意义和计算，基模的表示方法（精确矢量模HE11和线性极化模LP01），模场直径的概念； 2学时

射线光学分析光纤传输的方法，全反射临界角和最大可接收角的计算，数值孔径的物理意义； 1～2学时

光纤传输特性，损耗特性物理意义及计算，引起损耗的原因；色散物理意义及引起色散的原因，偏振模色散；光纤中非线性效应的产生机理；G.652、G.653和G.655三种常用传输光纤的传输特性及其应用场合。 2～3学时

第3章 光源和光发送机 4学时（4学时）

激光产生的物理基础，受激辐射、受激吸收和粒子数反转等激光器形成机理；激光器的主要结构（工作物质、光学共振腔和激励系统）；半导体激光器和发光二极管的工作原理和工作特性， PN结半导体激光器中自建场的形成及外加正向偏压后的粒子数分布变化；

1学时

激光器的主要工作特性（阈值、效率、温度和光谱特性），发光二极管的结构及与半导体激光器主要异同；光源调制的目的和方法，直接调制和间接调制的主要异同； 1～2学时 光发送机的构成（输入电路和光发送电路），线路码型变换的目的和主要方法；LD发送电路构成，对光源驱动电路的要求和偏置电流的设置依据，APC和ATC电路设置目的及工作原理。 2学时

第4章 光检测器和光接收机 4学时（4学时）

光电二极管和雪崩光电二极管的工作原理，PN结光电二极管反向偏压及光生载流子的产生机理，PIN光电二极管的工作特性（截止波长和吸收系数、响应度、量子效率、饱和、暗电流和噪声），雪崩光电二极管中雪崩倍增效应的产生机理； 2学时

光接收机构成及各部分工作原理；光接收机的主要性能指标和主要噪声；光接收机的误码率和Q值； 1学时

灵敏度（三种表示方法及其换算）、动态范围的定义和计算；影响灵敏度的因素；光中继机构成。 1学时

第5章 光路无源器件 2学时（2学时） 光路无源器件的主要类型；

光纤连接损耗及影响因素；

光纤连接器的结构。

第6章 同步数字体系（SDH） 12学时（10～12学时） 补充部分 数字传输基本技术 6学时 （4学时）

模拟信号数字化基本方法； 1学时

多路复用基本概念，复用技术和多址技术； 2学时

数字同步主要技术；纠错编码原理和主要技术。 1～2学时

SDH的基本概念和特点； SDH的速率等级和帧结构中各部分的构成与作用（段开销、指针和净负荷）； 2学时

SDH复用和映射过程，特别是我国采用的复用映射路线（C12/C4为例），复用单元命名以及相互之间关系； 2学时

指针作用及其调整机制； 1学时

SDH设备类型及其用途（TM、ADM、REG和DXC，重点是TM和ADM的应用特点）；SDH网同步基本原理，网同步的主要方法（网内主从同步和网间伪同步），从时钟的作用模式，网同步的规划原则； 2学时

传送网分层和分割的概念；SDH传送网分层模型（电路、通道和传输媒质层）；SDH保护恢复机制，二纤单向通道保护环和四纤双向复用段保护环的工作原理，SDH网络管理。

2学时

第7章 光波分复用系统 4学时

光波分复用的基本概念和应用形式（双纤单向、单纤双向和分路插入）； 1～2学时 WDM系统的基本结构（光发送机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统）和分类方法（有线路放大器和无线路放大器两类）； 1～2学时

光波长区的分配要求（中心参考频率和波长、频率/波长间隔、中心频率偏差等）；WDM系统的关键技术（光纤选型和监控技术）；光时分复用技术。 2学时

第8章 数字光纤通信系统性能 6学时

数字传输模型概念和分类； 1～2学时

误码特性及其评定方法（长期平均误码率和误码时间百分数），误码性能的规范（G.821和G.826规范）； 2学时

抖动的定义和单位；抖动性能的规范及来源；漂移和延时基本概念；1学时

可靠性和可用性表示方法；光纤通信系统可用性计算（会计算有无备用系统下系统可用性）； 1学时

衰减限制系统和色散限制系统最大中继距离的计算（会使用最坏值法判断）。1学时

第9章 光接入网 2学时

接入网和光接入网的定义和结构（G.902接入网定义和模型、光接入网的主要构成OLT、ODN和ONU）；光接入网的关键技术； 1学时

有源和无源光接入网的定义、特点和主要类型。无源光网络（PON）接入的主要技术，上下行波长（上行1310nm、下行1490nm；上下行接入方案（下行广播、上行TDMA）。

1学时

第10章 光放大器 4学时（4学时） 光放大器的工作原理和分类方法，光放大器的主要参数； 2学时

EDFA的工作原理和EDFA工作特性（增益与泵谱光功率、掺铒光纤长度、输入光功率之间的关系、输出光功率和噪声特性）； 2学时

EDFA基本结构和应用形式；WDM中EDFA的主要特点；光纤拉曼放大器的工作原理和主要特点（FRA与EDFA之间的异同）。 1学时

第11章 光纤通信新技术 2学时（2学时） 色散补偿的意义和主要方法，色散补偿光纤DCF的特点； 1学时

光交换技术、光孤子技术和自由空间光通信技术基本原理。 1学时

第12章 光联网技术 2学时 （2学时）

光联网的基本原理。 1学时 城域光网络和ASON基本概念。 1学时