光纤通信课程设计

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光纤通信课程设计实例

光纤通信课程设计实例

光纤通信课程设计实例一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光纤通信的基本原理、光纤的特性及其在通信领域的应用。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:–了解光纤通信的历史和发展趋势;–掌握光纤的基本结构和原理;–理解光纤通信系统的组成及工作原理;–熟悉光纤通信技术的应用领域。

2.技能目标:–能够描述光纤通信系统的各个组成部分及其功能;–能够分析光纤通信系统的优缺点;–能够计算光纤通信系统的传输容量;–能够设计简单的光纤通信系统。

3.情感态度价值观目标:–培养学生对光纤通信技术的兴趣,认识到其在现代通信中的重要性;–培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;–培养学生团队协作、沟通交流的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的发展历程、光纤通信与传统通信方式的比较;2.光纤的基本结构与原理:讲解光纤的组成、光纤的传输原理;3.光纤通信系统:介绍光纤通信系统的组成部分,包括光源、光纤、光检测器等;4.光纤通信技术的应用:讲解光纤通信在各个领域的应用,如电信、电力、交通等;5.光纤通信技术的未来发展:展望光纤通信技术的发展趋势。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:教师讲解光纤通信的基本概念、原理和应用;2.案例分析法:分析实际案例,让学生了解光纤通信在现实生活中的应用;3.实验法:安排实验室实践活动,让学生亲手操作,加深对光纤通信技术的理解;4.讨论法:分组讨论,让学生分享学习心得,培养团队合作精神。

四、教学资源为了支持本节课的教学,准备以下教学资源:1.教材:《光纤通信原理与应用》;2.参考书:光纤通信相关论文、技术文档;3.多媒体资料:光纤通信系统的工作原理动画、实际应用案例视频;4.实验设备:光纤通信实验装置、光具等。

通过以上教学资源,为学生提供丰富的学习体验,提高教学效果。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度;2.作业:布置相关的作业,评估学生对知识的掌握和应用能力;3.考试:安排一次考试,全面测试学生对光纤通信知识的掌握和应用能力;4.实验报告:评估学生在实验过程中的操作能力和对实验结果的分析能力。

光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性以及光纤的类型和结构。

2. 使学生掌握光纤通信系统的组成,了解发射机、光纤、接收机等关键部件的工作原理。

3. 让学生掌握光纤通信的优点,了解其在现代通信领域的应用。

技能目标:1. 培养学生运用光纤通信知识解决实际问题的能力,学会分析光纤通信系统的性能指标。

2. 提高学生的实验操作能力,通过实践掌握光纤的连接、敷设和测试方法。

3. 培养学生运用所学知识进行小组合作和交流表达的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对光纤通信技术的好奇心和探究欲望,培养其创新意识和科学精神。

2. 培养学生热爱科学、勤奋学习的态度,使其认识到科学技术对社会发展的贡献。

3. 引导学生关注我国光纤通信领域的发展,增强国家自豪感和责任感。

本课程针对高年级学生,课程性质为理论实践相结合。

在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,将课程目标分解为具体的学习成果。

后续教学设计和评估将以此为基础,确保学生能够达到预期学习效果。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性:模式、带宽、损耗- 光的发射与接收原理2. 光纤通信系统组成- 发射机:光源、调制器- 光纤:单模光纤、多模光纤- 接收机:光检测器、解调器3. 光纤通信技术的应用- 现代通信网络中的应用- 不同场景下的光纤敷设与接入技术- 光纤通信在我国的发展现状与趋势4. 光纤通信性能分析- 系统性能指标:速率、误码率、距离- 影响光纤通信性能的因素- 提高系统性能的方法和技术5. 实践操作- 光纤的切割、熔接和测试- 光纤通信实验:搭建简易光纤通信系统- 小组合作:设计并分析光纤通信方案教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。

教学大纲明确以下安排和进度:- 第1周:光纤通信原理- 第2周:光纤通信系统组成- 第3周:光纤通信技术的应用- 第4周:光纤通信性能分析- 第5周:实践操作(实验课)教材章节对应如下:- 第1-2章:光纤结构与特性、光纤通信原理- 第3章:光纤通信系统组成- 第4章:光纤通信技术与应用- 第5章:光纤通信性能分析与优化教学内容紧密联系课本,旨在帮助学生掌握光纤通信知识,提高实践操作能力。

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性和优点。

2. 学习光纤的构造、分类及其在通信系统中的应用。

3. 掌握光纤通信系统的基本组成部分,了解其工作原理。

技能目标:1. 能够运用所学知识分析光纤通信系统中信号传输与接收的过程。

2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接与测试操作。

3. 能够设计并搭建简单的光纤通信实验模型,验证光纤通信原理。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探索精神,激发其学习兴趣。

2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解,培养其民族自豪感。

3. 培养学生团队协作意识,提高沟通与交流能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合,帮助学生掌握光纤通信的基础知识,培养其实践操作能力。

课程目标具体明确,便于后续教学设计和评估。

在教学过程中,注重激发学生的学习兴趣,引导其主动探索,提高其分析问题和解决问题的能力。

同时,关注学生情感态度价值观的培养,使其在学习过程中形成正确的价值观和积极的人生态度。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光的传播原理- 光纤的传输特性2. 光纤通信系统组成- 发射与接收设备- 光纤与光缆- 中继器与光纤分路器3. 光纤通信技术应用- 光纤通信在我国的发展- 光纤通信在实际应用中的优势- 光纤通信在生活中的应用案例4. 实践操作- 光纤连接与测试- 光纤通信实验模型设计与搭建- 信号传输与接收分析教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。

教学大纲明确如下安排:第1周:光纤通信原理第2周:光纤通信系统组成第3周:光纤通信技术应用第4周:实践操作(分组进行实验设计与操作)教学内容与课本紧密关联,涵盖光纤通信基础知识、系统组成、应用及实践操作等方面,旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术。

三、教学方法本课程采用多样化的教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高其学习主动性和实践能力。

光纤通信原理课程设计

光纤通信原理课程设计

光纤通信原理课程设计一、教学目标通过本章的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。

具体目标如下:1.了解光纤通信的历史和发展趋势。

2.掌握光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。

3.理解光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。

4.掌握光纤通信中的信号调制和解调技术。

5.能够计算光纤通信系统中的信号传输损耗。

6.能够分析光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。

7.能够设计简单的光纤通信系统。

情感态度价值观目标:1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心。

2.使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性和应用前景。

二、教学内容本章的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。

具体安排如下:1.光纤通信的历史和发展趋势。

2.光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。

3.光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。

4.光纤通信中的信号调制和解调技术。

5.光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。

6.光纤通信在现代社会中的应用。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:用于讲解光纤通信的基本原理和光纤的性质。

2.讨论法:用于探讨光纤通信系统的设计和性能优化。

3.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解光纤通信在现实中的应用。

4.实验法:进行光纤通信实验,让学生亲手操作,加深对光纤通信原理的理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《光纤通信原理》2.参考书:包括但不限于《光纤通信技术》、《光电子学原理》等。

3.多媒体资料:包括教学PPT、视频资料等。

4.实验设备:光纤通信实验装置、光源、光接收器等。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本章将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。

光纤通信原理与应用课程设计

光纤通信原理与应用课程设计

光纤通信原理与应用课程设计一、引言光通信技术作为新一代通信技术的代表,具有宽带、长距离传输、安全可靠等优点,被广泛应用于电信、数据传输等领域。

本课程设计旨在通过对光纤通信原理、光纤通信系统的组成以及光纤通信技术的应用等方面的研究和探究,使学生对光通信技术有更深入的理解和应用。

二、光纤通信原理1. 光纤传输原理光纤传输利用了光的全反射和色散效应,将数字或模拟信号从一个地方传输到另一个地方。

传输过程中,信号需要由光信号转化为电信号。

光纤传输通过发送和接收器进行通信。

2. 光信号传输光信号传输过程中需要经过光收发器、光模块、分光器等设备,其中最重要的是光收发器,它将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号。

3. 光纤传输系统光纤传输系统主要由三大部分构成:光放大器、光纤和光发射和接收系统。

其中光放大器主要用于强化光信号,光纤主要用于连接各个系统,光发射和接收系统主要用于将光信号转化为电信号或将电信号转换为光信号。

三、光纤通信应用1. 数字通信数字通信主要应用于电话、互联网、电视等领域。

数字通信技术发展迅速,尤其是互联网的出现,使得人们越来越依赖数字通信。

2. 光存储器光存储器是一种使用激光光束读写和擦除的数据存储器。

它能存储更多的数据,并且速度更快。

3. 医学影像光纤技术被广泛应用于医学影像领域,能够实现对人体内部器官进行高清晰度成像。

四、课程设计1. 实验内容本课程设计将学生分为若干小组,每组课程设计将进行一次实验。

实验内容主要包括光纤传输实验、光纤收发器实验、光纤系统实验以及光纤通信系统应用实验等。

2. 设计要求本课程设计要求学生独立完成,实验过程中需要认真记录实验数据并及时整理。

在实验过程中,学生需要遵守实验室的安全规定和实验流程,防止实验过程中发生安全事故。

3. 实验评价本课程设计将对学生实验结果进行评价,评价主要从实验记录、实验数据准确性、实验流程等方面进行。

实验结束后,学生需要提交实验报告,详细说明实验过程和结果。

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。

通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解光纤通信的基本原理,包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等;掌握光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等;了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。

2.技能目标:能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验;具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生对新技术的敏感性和好奇心,使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景,提高学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。

具体包括以下章节:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。

2.光的传播:讲解光在光纤中的传播原理,包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。

3.光信号的调制和解调:介绍光信号的调制方法和解调原理,包括强度调制、相位调制、频率调制等。

4.光纤通信系统:讲解光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等,以及各部分的作用和功能。

5.光纤通信技术的应用:介绍光纤通信技术在各个领域的应用,如通信、电力、交通等。

6.光纤通信技术的未来发展:讲解光纤通信技术的发展趋势,如高速光纤通信、光纤到户等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

具体如下:1.讲授法:通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用,使学生掌握光纤通信技术的基本知识。

2.讨论法:学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。

3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。

4.实验法:让学生亲自动手进行光纤通信实验,提高学生的实践能力和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用国内外优秀的光纤通信技术教材,如《光纤通信原理》等。

光纤通信课程设计matlab

光纤通信课程设计matlab

光纤通信课程设计matlab一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信的基本原理和技术,通过MATLAB仿真实验,使学生能够熟练运用MATLAB进行光纤通信系统的仿真和分析。

具体的教学目标如下:1.知识目标:•掌握光纤的基本特性及光纤通信的基本原理;•理解光纤通信系统的组成部分及其工作原理;•熟悉MATLAB在光纤通信领域的应用。

2.技能目标:•能够使用MATLAB进行光纤通信系统的仿真实验;•能够对仿真结果进行分析和解释;•能够运用所学知识解决实际光纤通信问题。

3.情感态度价值观目标:•培养学生的创新意识和团队协作精神;•增强学生对光纤通信技术的兴趣和热情;•培养学生对科技发展的责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的基本概念、发展历程和应用领域;2.光纤的特性:讲解光纤的传输原理、损耗机制和色散特性;3.光纤通信系统:介绍光纤通信系统的组成部分,包括发射、传输、接收和调制解调技术;4.MATLAB在光纤通信中的应用:讲解MATLAB的基本用法,以及在光纤通信系统仿真中的应用。

5.光纤通信概述(2课时);6.光纤的特性(3课时);7.光纤通信系统(4课时);8.MATLAB在光纤通信中的应用(6课时)。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:用于讲解光纤通信的基本原理和概念;2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解光纤通信系统的组成和工作原理;3.实验法:让学生动手进行MATLAB仿真实验,培养实际操作能力;4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高沟通和协作能力。

四、教学资源1.教材:选用《光纤通信原理与技术》等国内外优秀教材;2.参考书:提供《MATLAB教程》等相关参考书籍;3.多媒体资料:制作精美的课件和教学视频,方便学生课后复习;4.实验设备:提供计算机、MATLAB软件及相关实验设备,为学生提供动手实践的机会。

光纤课程设计心得体会(2篇)

光纤课程设计心得体会(2篇)

第1篇随着信息技术的飞速发展,光纤通信技术已成为现代通信技术的主流。

在我国,光纤通信技术也得到了广泛的应用。

作为一名通信专业的学生,我有幸参加了光纤通信课程设计,通过本次课程设计,我对光纤通信技术有了更深入的了解,以下是我对本次课程设计的心得体会。

一、课程设计背景及目的光纤通信课程设计是在学习完光纤通信课程的基础上,对学生所学知识进行综合运用和检验的重要环节。

本次课程设计旨在通过实际操作,让学生掌握光纤通信系统的基本原理、技术要求和实际应用,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。

二、课程设计过程1. 确定设计主题在设计初期,我们小组根据所学知识,结合实际需求,确定了“基于光纤通信的智能家居系统”作为设计主题。

该系统主要包括家庭网络、安防监控、智能家居设备等模块,旨在实现家庭自动化、智能化。

2. 查阅资料,学习相关知识在设计过程中,我们查阅了大量的光纤通信、智能家居等相关资料,学习了光纤传输原理、光纤通信设备、智能家居技术等方面的知识,为后续设计奠定了基础。

3. 设计方案及实现根据设计主题,我们制定了以下设计方案:(1)家庭网络:采用光纤到户(FTTH)技术,实现高速、稳定的家庭网络连接。

(2)安防监控:利用光纤传输高清视频信号,实现远程监控和报警功能。

(3)智能家居设备:通过光纤通信技术,实现家庭设备的互联互通,实现家庭自动化。

在设计过程中,我们采用了以下技术:(1)光纤通信技术:利用光纤传输高速数据,实现家庭网络、安防监控等模块的信号传输。

(2)智能家居技术:通过物联网技术,实现家庭设备的互联互通,实现家庭自动化。

(3)编程技术:利用C++、Python等编程语言,实现智能家居设备的控制逻辑。

4. 调试与优化在设计完成后,我们对系统进行了调试与优化。

在调试过程中,我们遇到了一些问题,如光纤连接不稳定、设备控制逻辑错误等。

通过查阅资料、请教老师和同学,我们逐步解决了这些问题,使系统运行更加稳定、高效。

光纤通信本科课程设计

光纤通信本科课程设计

光纤通信 本科课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性和优势。

2. 学习光纤的组成结构,了解不同类型的光纤及其应用场景。

3. 掌握光发射器、光接收器的工作原理及其在光纤通信中的作用。

4. 理解光纤通信系统中常用的编码和解码技术。

技能目标:1. 能够运用光纤通信相关知识,分析并解决实际通信问题。

2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接和测试操作。

3. 能够设计简单的光纤通信系统,并进行性能评估。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探究精神,提高学习兴趣。

2. 增强学生的团队合作意识,培养在光纤通信实验和项目中相互协作的能力。

3. 让学生认识到光纤通信在现代通信领域的重要地位,增强社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为本科阶段的光纤通信课程设计,旨在帮助学生巩固光纤通信的基础知识,提高实践操作能力。

学生特点:本科学生具备一定的理论基础,具有较强的学习能力和动手能力,对新技术和新知识充满好奇心。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过课程设计,使学生在掌握光纤通信基本知识的基础上,具备实际应用和创新能力。

教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性- 光的传播原理2. 光纤通信器件- 光发射器:LED、LD、光泵浦源- 光接收器:PIN光电二极管、APD- 光纤连接器、耦合器、波分复用器3. 光纤通信系统- 系统组成与工作原理- 常用编码解码技术- 光纤通信系统的性能指标4. 光纤通信网络- 网络结构及其应用- 光纤通信技术在现代通信网络中的应用- 光网络的发展趋势5. 光纤通信实验- 光纤的切割、熔接与测试- 光发射器与光接收器的性能测试- 光纤通信系统的搭建与性能评估教学内容根据课程目标制定,涵盖光纤通信的基本原理、器件、系统、网络及实验操作等方面。

光纤通信系统第三版课程设计

光纤通信系统第三版课程设计

光纤通信系统第三版课程设计1. 概述本文档描述了光纤通信系统第三版课程的设计要求和实现方法。

该课程旨在帮助学生了解光纤通信中相关理论知识的基本概念和应用,通过实现完整的光纤通信系统,来深入学习光纤通信的原理和技术。

2. 课程设计要求在该课程设计中,学生需要完成以下任务:•设计并实现光纤通信系统的硬件平台,包括光源、调制器、传输介质和检测器等组成部分。

•设计并实现光纤通信系统的基础软件平台,包括信号调制、信道编解码和误码率检测等功能。

•实现基于该系统的数据通信,包括基本的数据传输、错误控制和恢复等功能。

•进行性能测试和评估,对系统的特性和性能进行深入分析和研究。

3. 系统设计与实现3.1 硬件平台设计光纤通信系统的硬件平台是整个系统的核心部分,由光源、调制器、传输介质和检测器等组成。

在系统设计中,需要考虑以下因素:•光源:选择合适的激光器或发光二极管作为光源,并确定其光强度、光束宽度和波长等参数。

•调制器:通过调制器对光信号进行调制,实现数字信号的转换和传输。

可以考虑使用振荡器、调制芯片或电工效应等实现。

•传输介质:光纤作为传输介质,需要选择合适的光纤材料和传输距离,并确定光损耗和色散等参数。

•检测器:选择合适的探测器,接收传输过来的光信号,并将其转换成电信号输出。

3.2 软件平台设计在组成了完整的光纤通信系统之后,需要实现软件平台,实现信号调制、信道编解码和误码率检测等功能。

在系统设计中,需要考虑以下因素:•信号调制:通过异步调制、同步调制或多级调制等方式,将数字信号转换为合适的光纤信号进行传输。

•信道编解码:通过纠错编码、解码、互补码等方式,实现信道的编解码和控制错误。

可以考虑使用卷积码、汉明码等技术实现。

•误码率检测:通过比较接收到的光信号和原始信号,计算误码率,评估光纤通信系统的性能和效果。

3.3 数据通信实现在软件平台实现后,需要实现基于该系统的数据通信,包括基本的数据传输、错误控制和恢复等功能。

光纤与通信课程设计

光纤与通信课程设计

光纤与通信课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解光纤的基本原理,掌握光纤通信的优势和应用场景。

2. 学生能掌握光纤的构造、分类和主要性能参数。

3. 学生了解光纤通信系统中常用的设备及其功能,如光发射器、光接收器等。

技能目标:1. 学生能运用所学知识分析光纤通信系统的性能,并进行简单的系统设计。

2. 学生能通过实验操作,掌握光纤的连接、敷设和测试方法。

3. 学生具备运用光纤通信技术解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对光纤通信技术的好奇心和探索精神,激发学习兴趣。

2. 学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性,增强社会责任感和创新意识。

3. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力,学会尊重他人意见。

课程性质:本课程为高中信息技术课程,旨在让学生了解光纤通信技术的基本原理和应用,提高学生的信息素养和实际操作能力。

学生特点:高中学生具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力,对新技术和新知识充满好奇。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过小组合作、实验探究等形式,培养学生的团队协作和创新能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 光纤通信原理:介绍光纤通信的基本原理,如光的全反射、光纤的种类和结构,使学生理解光纤通信的物理基础。

2. 光纤的特性:讲解光纤的主要性能参数,如损耗、带宽、色散等,以及影响这些参数的因素。

3. 光纤通信设备:介绍光纤通信系统中常用的设备,如光发射器、光接收器、光纤耦合器等,并分析其功能和工作原理。

4. 光纤通信系统的设计与实现:通过案例分析和实验操作,让学生了解光纤通信系统的设计方法和实现步骤,掌握简单系统的设计能力。

5. 光纤通信应用:介绍光纤通信在现实生活中的应用场景,如通信网络、数据中心、光纤到户等,使学生认识到光纤通信的重要性。

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的构造、分类和特性;2. 掌握光纤通信系统中光源、光检测器、光纤放大器等关键器件的工作原理;3. 了解光纤通信系统的组成、应用领域及其优缺点。

技能目标:1. 能够分析光纤通信系统的性能指标,如带宽、误码率等;2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接、熔接和测试操作;3. 能够运用所学知识,设计简单的光纤通信方案,解决实际问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术及其应用的兴趣,激发学生的探索精神和创新意识;2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解,提高学生的民族自豪感;3. 通过学习光纤通信技术,培养学生团队合作意识,提高沟通协调能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在掌握光纤通信基本知识的基础上,提高实践操作能力和创新能力。

课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。

通过本课程的学习,学生将能够全面了解光纤通信技术,为今后的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 光纤通信基本原理- 光纤的结构、分类及其特性;- 光在光纤中的传输原理;- 光纤的损耗与色散。

2. 光纤通信系统关键器件- 光源:LED、LD、FP激光器等;- 光检测器:PIN光电二极管、APD等;- 光放大器:EDFA、拉曼放大器等。

3. 光纤通信系统的组成与应用- 光发射机、光接收机、光纤、光缆等组成部分;- 光纤通信系统的应用领域及优缺点;- 典型光纤通信系统案例分析。

4. 光纤通信性能指标与测试- 带宽、误码率、信噪比等性能指标;- 光纤连接、熔接技术;- 光纤通信设备测试方法。

5. 光纤通信技术实践- 光纤连接、熔接、测试操作实践;- 设计简单的光纤通信方案;- 分析实际应用中的光纤通信问题。

教学内容依据课程目标,结合教材章节进行选择和组织,保证科学性和系统性。

教学大纲明确,涵盖光纤通信技术的基本理论、关键器件、系统组成、性能指标、测试方法及实践应用等方面,旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术知识。

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计一、引言光纤通信作为现代信息通信的重要技术手段之一,已经在全球范围内得到广泛应用。

本文将针对光纤通信的相关原理、技术和应用进行设计和探讨,旨在帮助读者全面了解光纤通信的基本知识和发展趋势。

二、光纤通信基本原理1. 光纤通信系统的组成光纤通信系统主要由光源、光纤、光探测器和光纤光缆等组成。

光源产生的光信号通过光纤传输,并在接收端被光探测器接收和解码。

2. 光纤通信的工作原理光纤通信利用光的全反射原理,在光纤中传输光信号。

当光信号从入射端射入光纤时,由于光纤的折射率大于周围介质,光信号会反射回光纤内部,从而实现信号的传输。

三、光纤通信的技术1. 光纤的制备技术光纤的制备主要包括拉制法、溶胶法和气相法等。

其中,拉制法是最常用的光纤制备技术,通过将预制的光纤材料加热拉制成细长的光纤。

2. 光纤的传输技术光纤的传输技术主要包括多路复用技术、调制解调技术和光纤放大技术等。

其中,多路复用技术可以将多个信号通过同一根光纤传输,提高传输效率。

3. 光纤的连接技术光纤的连接技术主要包括机械接口连接和光纤融合连接。

机械接口连接是通过光纤连接器将两根光纤连接在一起,而光纤融合连接则是通过加热将两根光纤融合成一体。

四、光纤通信的应用1. 通信领域光纤通信在通信领域中得到了广泛的应用,包括电话通信、宽带接入和数据传输等。

光纤通信具有传输速率快、带宽大和抗干扰能力强等优点,可以满足现代通信的需求。

2. 医疗领域光纤通信在医疗领域中也有重要的应用,例如光纤内窥镜可用于人体内腔的检查和手术操作,光纤光源可以用于照明和治疗等。

3. 工业领域光纤通信在工业领域中的应用主要体现在工业自动化和监控系统中。

光纤传输的高速性和稳定性可以提高工业生产的效率和安全性。

五、光纤通信的发展趋势1. 光纤通信的无线化随着无线通信技术的发展,光纤通信逐渐与无线通信相结合,形成无线光纤通信技术。

这种技术可以实现无线信号的传输,提高通信的便利性和灵活性。

光纤通信技术与设备课程设计

光纤通信技术与设备课程设计

光纤通信技术与设备课程设计一、课程背景光通信技术是当前信息通信领域发展最快、应用范围最广的技术之一。

光通信技术以其高速率、广带宽、低损耗、不受电磁干扰等优异特性,为信息交换、数据传输、视频电视节目传送、计算机网络、广域网络和多媒体技术等服务提供了高品质的传输能力。

而光纤通信设备作为光通信技术的基础,一直是研究人员和工程师们关注的重点。

因此,光纤通信技术与设备课程便应运而生。

本课程旨在让学生对光纤通信技术与设备有更加深入的了解、学习、掌握。

通过课堂教学、实验操作及课程设计,培养学生对光纤通信技术与设备的分析、设计和实现的能力。

二、课程设计1. 设计目标本次课程设计主要目标是让学生掌握以下几个方面的技能:•学习并掌握光纤通信的基本原理。

•熟悉并掌握光纤通信设备的工作原理。

•学会使用相关软件进行仿真模拟和测试验证。

•能够基于光纤通信技术,设计并实现一个小型的通信系统。

2. 设计内容本次课程设计的主要内容如下:第一部分:理论学习与实验操作(1)理论学习通过课堂讲解、教材阅读等方式,学习和掌握光纤通信的基本原理。

(2)实验操作在实验室中进行光纤通信设备的实验操作,实践、模拟运用光纤通信的基本原理,了解各种光纤通信设备的工作原理。

第二部分:软件仿真和测试验证使用光纤通信仿真软件进行测试验证,把理论知识和实验操作运用到实际的仿真测试中。

第三部分:小型通信系统设计与实现基于光纤通信技术,设计并实现一个小型的通信系统,并完成测试验证。

3. 设计流程第一阶段:理论学习1.学生自行学习光纤通信基础理论知识2.教师进行重点授课,了解学生学习情况第二阶段:实验操作3.学生分组进入实验室,进行光纤通信设备实验操作4.结合相关教学材料进行实验讲解,老师进行实验过程中的指导第三阶段:仿真测试5.使用光纤通信仿真软件进行测试验证,对实验结果进行对比分析6.分析结果,总结经验第四阶段:小型通信系统设计与实现7.小组内进行讨论,设计小型通信系统8.搭建并实现小型通信系统,并对系统进行测试和评估第五阶段:报告撰写9.撰写实验报告,记录整个课程的学习过程,阶段性成果和总结,以及小组通信系统的设计和实现情况。

光纤通信技术基础课程设计

光纤通信技术基础课程设计

光纤通信技术基础课程设计一、概述本篇文档将介绍一个针对光纤通信技术基础课程的课程设计方案,其中将包括课程设计的目的、教学内容、教学方法、作业以及考试方式等相关内容。

此外,本篇文档还包含了一些供教师参考的教学建议。

二、课程设计目的光纤通信技术是应用广泛的高速数据传输技术,具有低噪声、低损耗、高带宽、大容量等优点。

本课程旨在介绍光纤通信技术的原理与实际应用,为学生提供理论知识和实践操作技能,使其具备设计、运行、维护和故障排除光纤通信系统的能力。

三、教学内容1.光纤通信基本原理–光纤的基本结构–光纤的传输特性–光纤通信系统的构成2.光纤通信系统中的器件–光源–光纤–接收器–调制器与解调器–光纤衰减和色散3.光纤通信系统中的常用技术–WDM技术–数字传输技术–应用领域及发展趋势四、教学方法1.讲授原理课:教师通过PPT、黑板、投影仪等方式讲解光纤通信的基本原理、器件组成以及常用技术等,并结合实例进行讲解。

2.实验课:学生通过实验技能练习,深入了解光纤通信器件的使用方法和系统构成,提升其操作实践能力。

3.小组讨论:学生分为小组,针对某一主题展开讨论,加深其对光纤通信技术的理解。

五、作业1.组织小组进行课程内容讨论,讨论内容以光纤通信技术及应用为主题,讨论结果需汇总提交。

2.实验报告:学生需完成多个光纤通信实验,每次实验需撰写实验报告,并汇总提交。

六、考试方式1.组织闭卷笔试,考查学生对光纤通信技术的理解及应用能力。

2.使用开放性试题,要求学生通过分析实际应用案例,展示其运用光纤通信技术建立通信系统的能力。

七、教学建议1.涉及到原理的知识点,需要在课上和课后互动中进行引导和解读,帮助学生增强对理论知识的理解。

2.对于实验课程,需要采用适当的操作示范、实操、仿真练习等方式来进行辅导,帮助学生掌握光纤通信设备的操控技巧。

3.建议在讲授过程中适当加入案例分析,以帮助学生将理论知识与实际案例相结合。

4.通过带引型提问、带插提示等方式进行引导,增强学生课堂参与度,提高教师上课效果。

光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信的基本原理、技术及其应用。

通过本课程的学习,学生应能:1.描述光纤通信的基本原理,包括光的传输、调制和解调等技术。

2.解释光纤通信系统的构成及其工作原理。

3.分析光纤通信的优点和局限性。

4.了解光纤通信在现代通信系统中的应用。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.光纤通信的基本原理:光的传输、调制和解调等技术。

2.光纤通信系统:光纤、光发射器、光接收器等组成部分及其工作原理。

3.光纤通信的优点和局限性:与传统通信方式的比较。

4.光纤通信的应用:在现代通信系统中的应用和前景。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解光纤通信的基本原理、技术和应用。

2.讨论法:学生讨论光纤通信的优点和局限性,以及其在现代通信系统中的应用。

3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解光纤通信在实际应用中的优势。

4.实验法:进行光纤通信实验,让学生亲身体验光纤通信的原理和应用。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《光纤通信原理与应用》。

2.参考书:提供相关的学术论文和书籍,供学生深入研究。

3.多媒体资料:制作课件和教学视频,帮助学生更好地理解光纤通信的原理和应用。

4.实验设备:准备光纤通信实验所需的设备,让学生亲身体验光纤通信的原理和应用。

五、教学评估为了全面反映学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况。

2.作业:布置相关的练习题和项目任务,评估学生的理解和应用能力。

3.考试:进行期中和期末考试,评估学生对课程知识的掌握程度。

六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序进行教学,确保课程内容的连贯性。

2.教学时间:安排每周固定的课时,确保学生有足够的时间学习和复习。

光纤通信系统课程设计

光纤通信系统课程设计

光信号强度测试:测量光信号的强度,确保信号传输的稳定性 光信号波长测试:测量光信号的波长,确保信号传输的准确性 光信号频率测试:测量光信号的频率,确保信号传输的速度 光信号噪声测试:测量光信号的噪声,确保信号传输的质量
传输速率:衡量光纤通信系统传输数据 的速度
传输距离:衡量光纤通信系统传输数据 的距离
光电倍增管:一种高灵敏度的光接收器,适用于弱光信号的接收
光接收电路:将光电二极管或光电倍增管输出的电信号进行放大和处理,以便于后续处理或 传输
安全性:确保通信数据的安全 性和隐私性
可靠性:保证通信系统的稳定 性和可靠性
灵活性:适应不同的应用场景 和需求
经济性:考虑成本效益,选择 合适的设备和技术
企业网络:为企业提供高速、安全的内部网 络通信
智能交通:实现交通信息的实时传输和处理
互联网:支持高速、大容量的网络数据传输
医疗健康:支持远程医疗、健康监测等应用
光源:激光二 极管(LD)、 半导体激光器
(SL)等
光调制技术: 直接调制、外 调制、内调制

光调制器:马 赫-曾德尔调制 器(MZM)、 电吸收调制器
需求分析:确定系统需求,如传输速率、传输距离等 系统设计:包括光纤选择、光模块选择、光路设计等 设备选型:选择合适的光纤通信设备,如光纤收发器、光端机等 光路测试:测试光纤通信系统的性能,如传输速率、误码率等 系统调试:根据测试结果进行系统调试,优化系统性能 系统验收:对光纤通信系统进行验收,确保系统满足设计需求
(EAM)等
光调制技术应 用:光纤通信、 光存储、光传
感等
光纤传输损耗:光在光纤中传输时,由于各种原因导致的能量损失 光纤传输带宽:光纤可以传输的频率范围,决定了光纤的传输速率 光纤传输模式:光纤中光信号的传播方式,包括单模和多模 光纤传输距离:光纤可以传输的最大距离,受光纤损耗和信号衰减等因素影响

光纤通信第三版课程设计

光纤通信第三版课程设计

光纤通信第三版课程设计一、课程设计背景随着数字化、网络化和智能化的不断深入,全球信息化进程愈加迅猛。

光纤通信技术作为信息传输领域的重要组成部分,不断向高速、大容量、低功耗和多功能方向发展。

基于此,光纤通信成为当今信息与通信技术的热点之一。

根据光纤通信第三版的教材内容,我们将针对光纤通信技术的发展和应用,进行一次课程设计,通过实践操作的方式加深对光纤通信技术的理解,提高学生动手操作和解决问题的能力。

二、课程设计目标1.理解光纤通信的基本原理、特点、系统组成和分类等知识。

2.掌握光纤通信中的光源、传输介质、接收器等重要器件和设备的参数计算和使用方法。

3.熟悉光纤通信的调制技术、解调技术、复用技术和解复用技术等。

4.熟悉光纤通信的信号传输特性、调制特性和解调特性等。

5.参与本次课程设计,能够掌握用光纤进行数字信号传输的基本实验方法和步骤,实现数字信号的发送和接收,查看传输效果分析数据传输质量,探讨影响光纤传输性能的因素。

三、课程设计内容实验一:搭建简单的光纤通信系统1.实验目的:学习光纤通信系统组成和调试方法。

2.实验设备:光纤、激光器、光纤连接器、光探头、稳压电源等。

3.实验步骤:•接好系统中的光纤和连接器;•调整光源发射光功率,并测量其发射功率;•分别采用直接调制和间接调制技术,发射光模拟信号,并通过光探头接收;•检测接收信号的强度,分析其差异;•分析光纤传输信号质量影响因素。

实验二:数字信号在光纤中传输1.实验目的:研究数字信号在光纤中的传输特性,掌握数字信号传输方法。

2.实验设备:信号发送机、信号接收机、光纤、稳压电源、示波器等。

3.实验步骤:•将数字信号发送机与接收机依次连接光纤;•设置发送机,调整发送数据参数;•监测接收机,分析数字信号传输的质量和稳定性;•分析影响数字信号传输质量的因素。

实验三:WDM光纤通信系统1.实验目的:学习WDM技术原理,掌握WDM光纤通信系统组成。

2.实验设备:WDM设备、稳压电源、光纤等。

光纤通信的课程设计

光纤通信的课程设计

光纤通信的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的构造、分类及特性。

2. 学生能掌握光纤通信系统的组成,了解其主要设备的功能和作用。

3. 学生能了解光纤通信的优点和局限性,认识到其在现代通信领域的重要性。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析光纤通信系统中各组成部分的工作原理及相互关系。

2. 学生能通过实验操作,掌握光纤的连接、切割和测试等基本技能。

3. 学生能运用光纤通信的相关知识,解决实际通信问题,提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习光纤通信,培养对科学技术的兴趣和热爱,激发创新意识。

2. 学生通过团队合作完成实验和项目,培养沟通协作能力和团队精神。

3. 学生能认识到光纤通信在我国科技发展中的地位和作用,增强国家自豪感和责任感。

课程性质:本课程为高中信息技术课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点:高中学生具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心。

教学要求:注重理论与实践相结合,通过案例分析、实验操作等教学方法,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 光纤通信原理:介绍光纤的基本结构、分类及传播原理,包括光的全反射、折射率等概念。

相关教材章节:第三章 光纤与光缆2. 光纤通信系统:讲解光纤通信系统的组成,如光源、光检测器、光调制器等设备的功能和作用。

相关教材章节:第四章 光纤通信系统及其设备3. 光纤的连接与测试:介绍光纤的连接方式、切割技巧和测试方法,包括光纤的损耗和带宽测量。

相关教材章节:第五章 光纤的连接与测试技术4. 光纤通信的优点与应用:分析光纤通信的优势,如高速、大容量、抗干扰等,并介绍其在通信领域的应用。

相关教材章节:第六章 光纤通信技术的应用5. 光纤通信在我国的发展现状与展望:介绍我国光纤通信技术的发展、现状和未来趋势。

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课程设计班级:vvvvv姓名:vvvv学号:vvvvvvv指导教师:vvvv成绩:电子与信息工程学院通信工程系直接光强激光调制的数字光发射机设计1 设计目的(1)培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。

(2)巩固所学的专业技术知识,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力,培养初步的独立设计能力;(3)通过课程设计实践,了解并掌握网络规划的一般设计方法,训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力,更好地将理论与实践相结合,提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。

2 光纤传输系统2.1 光纤光纤是光导纤维的简写,它是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。

它主要是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。

纤芯的折射率比包层稍高,损耗比包层更低,光能量主要在纤芯内传输提供反射面和光隔阂,并在起一定的机械的保护作用。

2.2 光纤传输光纤传输,即以光线为介质进行传输。

光纤,不仅可用来传输模拟信号和数字信号,而且可以满足视频传输的需求。

其数据传输率能达几千Mbps。

如果在不使用中继器的情况下,传输范围能达到6-8km。

2.2.1 光纤传输原理由发光二极管LED或注入型激光二极管ILD发出光信号沿光媒体传播,在另一端则有PIN或APD光电二极管作为检波器接收信号。

对光载波的调制为移幅键控法,又称亮度调制。

典型的做法是在给定的频率下,以光的出现和消失来表示两个二进制数字。

发光二极管LED和注入型激光二极管ILD的信号都可以用这种方法调制,PIN 和ILD检波器直接响应亮度调制。

功率放大──将光放大器置于光发送端之前,以提高入纤的光功率。

使整个线路系统的光功率得到提高。

在线中继放大──建筑群较大或楼间距离较远时,可起中继放大作用,提高光功率。

前置放大──在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大,以提高接收能力。

2.2.2 光传输中产生的失真光在光纤中传输时,也会产生一些失真,产生失真的原因有以下几点:(1)在光纤传输系统中,由于半导体激光器的电/光转换特性的非线性,使输出的光信号与激励电流的变化不一致导致了失真,它称为调制失真。

调制指数M值不允许太大,选择高性能、预失真处理技术强的光发射机很有必要,预失真处理技术是利用人为的设计产生预失真改善调制线性,达到消除和减轻光纤传输系统中CSO与CTB的目的。

(2)在光传输系统中,由于驱动RF放大器和接收RF放大器产生失真的机会很小,线性PIN光电二极管因信号电平不太高,产生的微小失真可不计,而它的主要原因来自于半导体激光器调制特性的失真和光纤的色散。

(3)激光器在光强度调制时,光的波长会发生变化,出现附加频率调制,使信号频率展宽,出现啁啾效应,主要表现为CSO失真。

(4)光纤的色散特性会使不同波长的群时延发生差异,形成到达终端的时间会先后不一致所引起的失真,主要是CSO失真。

在光纤传输系统中产生的失真主要是CSO失真,而CTB失真的程度远比CSO失真小,为了确保系统的传输质量,使系统载噪比和失真性能处于合理的范围之内,采取的措施一般利用CNR指标来平衡CSO、CTB指标。

如果增加或者减小CNR值1dB,那么CSO就会恶化或者改善1dB,CTB指标就会恶化或者改善2dB。

3 光源光源的功能是把电信号转换为光信号。

目前光纤通信广泛使用的光源主要有半导体激光二极管或称激光器和发光二极管或发光管,有的场合也使用固体激光器。

3.1 激光器主要包括激励源(泵浦系统)(或抽运)、具有亚稳态能级的工作介质(激光增益媒质)和谐振腔3部分。

激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持粒子数反转创造条件。

激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。

工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实现光放大。

谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,从而使激光具有良好的定向性和相干性。

(1)激光工作物质是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系,有时也称为激光增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。

对激光工作物质的主要要求,是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转,并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去;为此,要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。

(2)激励(泵浦)系统是指为使激光工作物质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置。

(3)光学共振腔通常是由具有一定几何形状和光学反射特性的两块反射镜按特定的方式组合而成。

作用为:①提供光学反馈能力,使受激辐射光子在腔内多次往返以形成相干的持续振荡。

②对腔内往返振荡光束的方向和频率进行限制,以保证输出激光具有一定的定向性和单色性。

3.2 激光光源的工作原理激光光源由工作物质、泵浦激励源和谐振腔3部分组成。

工作物质中的粒子(分子、原子或离子)在泵浦激励源的作用下,被激励到高能级的激发态,造成高能级激发态上的粒子数多于低能级激发态上的粒子数,即形成粒子数反转。

粒子从高能级跃迁到低能级时,就产生光子,如果光子在谐振腔反射镜的作用下,返回到工作物质而诱发出同样性质的跃迁,则产生同频率、同方向、同相位的辐射。

如此靠谐振腔的反馈放大循环下去,往返振荡,辐射不断增强,最终即形成强大的激光束输出,即原子的运动状态可以分为不同的能级,当原子从高能级向低能级跃迁时,会释放出相应能量的光子(所谓自发辐射)。

同样的,当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话,会导致原子从低能级向高能级跃迁(所谓受激吸收);然后,部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子(所谓受激辐射)。

这些运动不是孤立的,而往往是同时进行的。

当我们创造一种条件,譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场,受激辐射得到放大从而比受激吸收要多,那么总体而言,就会有光子射出,从而产生激光。

4 直接调制激光发射机4.1 组成直接调制光发射机的组成,除核心部件DFB激光器组件外,还有电源、激光器偏置电路、激光器慢起动电路、过载保护电路和驱动保护电路、功率控制和致冷控制电、光检测电路、失真补偿电路、光检测器(PIN)芯片(用于光功率检测和自动功率控制),用于双向自动温度控制(ATC)的半导体致冷器和热敏电阻等。

图4-1数字光发射机机构图Figure 4-1 digital optical transmitter organization char4. 2 工作过程光发射机的输入信号是电视射频(RF)信号。

在前端,多路RF信号经多路混合器混合成一路信号后,送入光发射机输入端,经过前置放大器放大后,进行电控衰减,并还进行预失真补偿和自动功率电平控制,再去驱动激光器芯片进行电/光调制,将电信号转变成光调制信号。

输出端加一个光隔器,可大大减少由光缆传过来龙去脉光反射波对激光器的影响。

光信号通过光活动接头送入光缆,通过光缆把光信号传送至各光点。

可看出,激光器的发射功率和非线性失真依赖于偏置电流(IO),故光发射机设置激光器的偏置电路和预失真补偿电路,来保证非线性指标和发射输出的稳定。

激光器的温度升高,将使门限值增大,饱和输出光强下降,P-I特必曲线的直线段范围减小(即2自动态范围减小)为了保证光发射机始终正常工作,必须保证激光器在恒温(一般是25℃)条件下工作。

光发射机器的用于双向自动温度控制(ATC)的半导体制冷器和热敏电阻是保证激光器工和在25℃恒温条件下。

光发射机中有微处理器,其芯片中存储有激光器的最佳工作状态数据,对激光器可进行慢启动并可以自动断开射频电视驱动电流,以保护激光器。

光发射机前面板上的各种开关都是通过微处理器控制的。

温度的变化和器件的老化都会引起激光器阀值电流和光电转换效率的变化,若想精确控制激光器的光输出功率,应从两个方面着手解决:一是控制激光器的偏流,使其自动跟踪阀值电流的变化,保证激光器总是工作在最佳偏置状态;二是控制激光调制电流的幅度,使其自动跟随电、光转换效率变化而变化。

自动功率控制完成以上两项任务,以保证激光器输出精确光功率。

图4-2自动功率控制电路Figure 4-2 to be automatic power control circuit4.3 调制电路和控制电路图4-3 LED 数字调制电路Figure 4-3 LED digital modulation circuit对调制电路和控制电路的要求如下:输出光脉冲的通断比(全“1”码平均光功率和全“0”码平均光功率的比值,或消光比的倒数)应大于10,以保证足够的光接收信噪比。

输出光脉冲的宽度应远大于开通延迟(电光延迟)时间,光脉冲的上升时间、下降时间和开通延迟时间应足够短,以便在高速率调制下,输出的光脉冲能准确再现输入电脉冲的波形。

对激光器应施加足够的偏置电流,以便抑制在较高速率调制下可能出现的张弛振荡,保证发射机正常工作。

应采用自动功率控制(APC)和自动温度控制(ATC),保证输出光功率有足够的稳定性4.4 线路编码电路图4-4 码表存储编码器原理Figure 4-4 meter storage encoder principlemBnB码又叫分组码:这是类相当有用的冗余二进制码,它是把输入的原始码流按比特(mB)为一组的码字,然后在同样长的时隙内变成n (n>m)比特(nB)为一组的较长码字,最后以不归零或归零格式传输这些新码流,m和n均为正整数,一般是n=m+1.经这样变换后,码速提高了,则线路码速率比原二进制码率提高了(通常提高n/m)倍。

mBnB 类、码流型中有1B2B 、2B3B 、4B5B 、5B6B 等码型,但用得最多的是5B6B码。

我们现在以5B6B码为例来看看它的编码情况:在5B6B码中,5位二进制码共有25=32种不同的码字,而6位二进制码共有26=64种不同的码字,要从64种中选出适宜的码字去代表5B码的32种码字。

有多种编码方案,相对应于有不同的5B6B编码表。

在实际情况下,对于6B码字引入一个参数---不均等参数d,d=“1”码个数—“0”码个数,对于d=0的6B码字(如001101、101100等)称之为均等码,它们共有20种,可以代表20个5B码字,对于d=+2的正不均等码(如111010、101101等)和d= -2的负不均等码(如000101、010010等)来说,它们各有12种,为了使“0”码和“1”码出现的机会相同,可以把这些码字相对应地交替使用,用以去代表5B码中另外的12个码字。

于是“6B”码流中最大相同连续数为6。

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