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關(guān)鍵詞：光纖，光交換，F(xiàn)TTH，多模光纖，單模光纖

 

0.引言

光纖技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)十分的成熟，應(yīng)用也先當(dāng)廣泛，但是還是有很大的發(fā)展空間的。本文從它比較有前景的光交換技術(shù)以及FTTH兩個大的方面來分別論述一下他們的現(xiàn)狀已經(jīng)優(yōu)缺點，最后再介紹一下光纖的種類和選擇光纖的方法。

1.光交換是未來發(fā)展的趨勢

光交換是指不經(jīng)過任何光/電轉(zhuǎn)換，將輸入端光信號直接交換到任意的光輸出端。光交換是全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在現(xiàn)代通信網(wǎng)中，全光網(wǎng)是未來寬帶通信網(wǎng)的發(fā)展方向。全光網(wǎng)可以克服電子交換在容量上的瓶頸限制；可以大量節(jié)省建網(wǎng)成本；可以大大提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性。光交換技術(shù)也可以分為光路交換和分組交換。由于技術(shù)上的原因，目前還主要是開發(fā)光路交換，但今后發(fā)展方向?qū)⑹欠纸M光交換。

光纖只是解決傳輸問題,還需要解決光的交換問題。過去,通信網(wǎng)都是由金屬線纜構(gòu)成的,傳輸?shù)氖请娮有盘?交換是采用電子交換機。現(xiàn)在,通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外,都是光纖,傳輸?shù)氖枪庑盘枴：侠淼姆椒☉?yīng)該采用光交換。但目前,由于目前光開關(guān)器件不成熟,只能采用的是“光-電-光”方式來解決光網(wǎng)的交換,即把光信號變成電信號,用電子交換后,再變還光信號。顯然是不合理的辦法,是效串不高和不經(jīng)濟的。正在開發(fā)大容量的光開關(guān),以實現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò),特別是所謂ASON-自動交換光網(wǎng)絡(luò)。

目前市場上看到的光交換，多數(shù)是基于光電和光機械的。而基于熱學(xué)、液晶、聲學(xué)、微光機電技術(shù)等光交換機將逐步被研發(fā)出來。其中微光機電技術(shù)（MEMS）是目前最有前途的一項技術(shù)。光交換為IP骨干網(wǎng)的光子化提供了一個非常有競爭力的方案。一方面，通過光交換可以使現(xiàn)有的IP骨干網(wǎng)的協(xié)議層次扁平化，更加充分的利用DWDM技術(shù)的帶寬潛力；另外一方面，由于光交換網(wǎng)對突發(fā)包的數(shù)據(jù)是完全透明的，不經(jīng)過任何的光電轉(zhuǎn)化，從而使光突發(fā)交換機能夠真正的實現(xiàn)所謂的T比特級光路由器，徹底消除由于現(xiàn)在的電子瓶頸而導(dǎo)致的帶寬擴展困難。此外，光交換的QoS支持特征也符合下一代 Internet的要求。因此，光交換網(wǎng)絡(luò)很有希望取代當(dāng)前基于ATM/SDH架構(gòu)和電子路由器的IP骨干網(wǎng)，成為下一代光子化的Internet骨干網(wǎng)。

2.光纖到家庭(FTTH)的發(fā)展

FTTH(Fiber To The Home )，顧名思義就是一根光纖直接到家庭。具體說，F(xiàn)TTH是指將光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)安裝在住家用戶或企業(yè)用戶處，是光接入系列中除FTTD(光纖到桌面)外最靠近用戶的光接入網(wǎng)應(yīng)用類型。FTTH的顯著技術(shù)特點是不但提供更大的帶寬，而且增強了網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，簡化了維護和安裝。

FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,所以一直被認為是理想的接入方式,對于實現(xiàn)信息社會有重要作用,還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。FTTH所需要的光纖是現(xiàn)有已敷光纖的2～3倍。論文參考網(wǎng)。過去由于FTTH成本高,缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因,使FTTH還未能大力發(fā)展,只有少量的試驗。近年來,由于光電子元器件的進步,光收發(fā)模塊和光纖的價格大大降低;另外寬帶內(nèi)容日趨豐富,都加速了FTTH的實用化進程。

FTTH的優(yōu)勢主要是有5點：第一，它是無源網(wǎng)絡(luò)，從局端到用戶，中間基本上可以做到無源；第二，它的帶寬是比較寬的，長距離正好符合運營商的大規(guī)模運用方式；第三，因為它是在光纖上承載的業(yè)務(wù)，所以并沒有什么問題；第四，由于它的帶寬比較寬，支持的協(xié)議比較靈活；第五，隨著技術(shù)的發(fā)展，包括點對點、1.25G和FTTH的方式都制定了比較完善的功能。

發(fā)達國家對FTTH的看法不完全相同:美國運行商Verizon和Sprint比較積極,要在10—12年內(nèi)采用FTTH改造網(wǎng)絡(luò)。日本NTT發(fā)展FTTH最早, 早在1997 年日本NTT 公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增；美國在2002 年前后的12 月中FTTH的安裝數(shù)量增加了200%以上。

FTTH[遇到的挑戰(zhàn):現(xiàn)在廣泛采用的ADSL技術(shù)尚有一定優(yōu)勢。與FTTH相比:①價格低廉②利用原有銅線網(wǎng)使工程建設(shè)簡單③對于目前影視節(jié)目及文件的傳輸ADSL既可滿足需求。這些原因使得FTTH目前大量推廣受制約。

設(shè)備成本過高造成投資效益低是阻礙FTTH發(fā)展關(guān)鍵因素。目前FTTH的設(shè)備價格還非常高昂，往往一線售價近1000美元，但在日本和美國等發(fā)達國家仍然得到了較好的發(fā)展，其原因之一就是其電信運營商可以向用戶收取較高的服務(wù)費。據(jù)了解，在日本電信運營商向FTTH用戶每月收取5000—6000日元服務(wù)費，折合人民幣約400—500元，在美國FTTH用戶每戶每月服務(wù)費也約為80—100美元，電信運營商的FTTH網(wǎng)絡(luò)一般2—3年可以收回投資，這種投資效益顯然是不錯的。但在中國情況則完全不同。在國內(nèi)不少城市，由于激烈的市場競爭，ADSL和基于5類線的LAN寬帶接入月使用費已降到50元人民幣以下，個別使用費較高的地區(qū)，如深圳，月使用費也只有100元人民幣。基于這種寬帶接入服務(wù)的資費水平根本無法支撐FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營，投資回收周期長達10年，這樣的投資效益顯然不可能喚起電信運營商的投資興趣。可見，寬帶接入市場需要的是低成本的FTTH，惟有低成本的FTTH才會有應(yīng)用和發(fā)展的機會，而且也一定會有發(fā)展的機會。

光纖本身也有缺點，如質(zhì)地較脆，機械強度低就是它的致命弱點。稍不注意，就會折斷于光纜外皮當(dāng)中。而且光纖的接續(xù)比較困難，施工人員要有比較好的切斷、連接、分路和耦合技術(shù)。

FTTH的解決方案: 目前，F(xiàn)TTH接入技術(shù)主要有兩大類：基于無源光網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network—PON）接入技術(shù)的EPON和GPON，基于小區(qū)有源交換接入（Active Optical Network——AON）的Fiber P2P技術(shù)。

P2P方案一一優(yōu)點:各用戶獨立傳輸互不影響,體制變動靈活;可以采用廉價的低速光電子模塊;傳輸距離長。缺點:需要在用戶區(qū)安置1個匯總用戶的有源節(jié)點，用以減少用戶直接到局的光纖和管道數(shù)量。

PON方案——優(yōu)點:無源網(wǎng)絡(luò)維護簡單，原則上可以節(jié)省光電子器件和光纖。缺點:需要采用價格昂貴的高速光電子模塊;需要采用區(qū)分用戶距離不同的電子模塊,避免各用戶上行信號互相沖突;傳輸距離受PON分比而縮短;各用戶的下行帶寬互相占用,如果用戶帶寬得不到保證時,不僅要網(wǎng)絡(luò)擴容,還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。

PON有多種,一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON,適合ATM交換網(wǎng)絡(luò)。(2)BPON:即寬帶的PON。(3)OPON:采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太網(wǎng)技術(shù)的PON,0EPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON。(5)WDM-PON:采用波分復(fù)用來區(qū)分用戶的PON,由于用戶與波長有關(guān),使維護不便,在FTTH中很少采用。

近來,由于無線接入技術(shù)的迅速發(fā)展，可用作WLAN的IEEE802.11g協(xié)議,傳輸帶寬可達54Mbps,覆蓋范圍達100米以上,目前已可商用。論文參考網(wǎng)。如果采用無線接入WLAN作用戶的數(shù)據(jù)傳輸,對于一般用戶其上行數(shù)據(jù)量不大,IEEES02.11g是可以滿足的。而FTTH主要解決HDTV寬帶視頻的大數(shù)據(jù)下行傳輸,在需要時也可包含一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到家庭+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò),如果采用PON方式就特別簡單,因為此PON無上行數(shù)據(jù),不需要測距的電子模塊,使得成本大大降低,維護也十分簡單。如果所屬PON的用戶群體被無線城域網(wǎng)WiMAX(1EEE802.16)覆蓋,那么就不需要再建設(shè)專用的WLAN。接入網(wǎng)采用無線是趨勢,但無線接入網(wǎng)仍需要密布于用戶附近的光纖網(wǎng)來支撐,與FTTH基本相當(dāng)。FTTH+無線接入是未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。

3.光纖的正確選擇和使用

下面談?wù)劰饫w的正確選擇和使用方法。光纖大類上可分為多模光纖和單模光纖。

多模光纖是指可以傳輸多個光傳導(dǎo)模的光纖。在光纖通信初期，就是使用的就是多模光纖(G.651光纖)，其工作波長在850nm或1300nm，衰減常數(shù)分別為<4dB/km和<3dB/km，色散系數(shù)分別為<120ps/(nm.km)和<6ps/(nm.km)。由于它的衰耗和色散大，故只能用于短距離通信。但它芯徑大，對于接頭和連接器的要求都不高，使用起來比單模光纖要方便，目前多用于局域網(wǎng)。

單模光纖是指只傳輸一個光傳導(dǎo)模（基模）的光纖。其主要優(yōu)點是衰減較小，傳輸距離長，傳輸容量大，在長途骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)等場合均有廣泛應(yīng)用。單模光纖由于只能傳輸基模，它不存在模間時延差，具有比多模光纖大得多的帶寬，單模光纖的帶寬可達幾十GHz以上。論文參考網(wǎng)。所以單模光纖特別適合用于長距離、大容量的通信系統(tǒng)。隨著光纖制造技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，單模光纖的種類也在發(fā)展。常用的單模光纖有以下幾種: G.652光纖，G.653光纖，G.655光纖。

選擇光纖時應(yīng)該注意以下三個參數(shù):①最大無中繼傳輸距離 ②波長的最大比特率 ③光纖的波長數(shù)。以上參數(shù)都必須考慮到光纖布設(shè)終期的要求。如果最大無中繼傳輸距離在50～100km，建議選擇G.652常規(guī)光纖，它價格低廉，適合短距離傳輸。如果距離更長，但只需要單波長在10Gbit/s 以上，則可選用G.653色散位移光纖。如果不但距離長，而且需要多波長承載10 Gbit/s 或更高速率，那么最佳選擇則是G.655光纖。

由此可以總結(jié)出以下光纖選擇原則:1.距離短應(yīng)選擇G.652常規(guī)光纖,采用較多纖芯所增加的投資不大。2.長距離光纜因為傳輸距離長，必須采用高速率和多波長的波分復(fù)用技術(shù)，G.655色散位移光纖是最為理想的選擇。

4.結(jié)束語

光纖通信技術(shù)現(xiàn)已作為一種重要的現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)之一，在現(xiàn)在的信息社會背景下得到了普遍意義上的應(yīng)用，在全球通信領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)在全球處于非常低迷的狀態(tài)時，光纖通信技術(shù)仍得到了一些發(fā)展。依照我國現(xiàn)行的通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展模式，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用必會代替一切其他的信息傳送方式，而成為未來通信領(lǐng)域發(fā)展的主流技術(shù)，帶領(lǐng)人類進入全光時代!

參考文獻

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關(guān)鍵詞：光纖，語音，傳輸，光電檢測

 

1、光纖通信系統(tǒng)的基本組成

最基本的光纖通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源、光發(fā)送端、光學(xué)信道和光接收機組成。其中數(shù)據(jù)源包括所有的信號源，它們是話音、圖象、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)經(jīng)過信源編碼所得到的信號；光發(fā)送機和調(diào)制器則負責(zé)將信號轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘枺群笥眠^的光波有0.85、1.31和1.55三個低損耗窗口。光學(xué)信道包括最基本的光纖，還有中繼放大器EDFA等；而光學(xué)接收機則接收光信號，并從中提取信息，然后轉(zhuǎn)變成電信號，最后得到對應(yīng)的話音、圖象、數(shù)據(jù)等信息。論文格式。在光纖通信系統(tǒng)中，光纖中傳輸?shù)氖嵌M制光脈沖'0'碼和'1'碼，它由二進制數(shù)字信號對光源進行通斷調(diào)制而產(chǎn)生。而數(shù)字信號是對連續(xù)變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的，稱為PCM（pulse code modulation），即脈沖編碼調(diào)制。這種電的數(shù)字信號稱為數(shù)字基帶信號，由PCM電端機產(chǎn)生。光纖通信系統(tǒng)的基本組成原理圖如下圖1-1所示：

圖1-1光纖通信系統(tǒng)

1.1光發(fā)射端機

光發(fā)射機是實現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的光端機。它由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成。其功能是將來自于電端機的電信號對光源發(fā)出的光波進行調(diào)制，成為已調(diào)光波，然后再將已調(diào)的光信號耦合到光纖或光纜中傳輸。電端機就是常規(guī)的電子通信設(shè)備。光發(fā)射機的原理圖如下圖1-2所示：

圖1-2光發(fā)射機原理框圖

光源是光發(fā)射機的核心，其性能好壞將對光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響。目前光纖通信系統(tǒng)使用的光源都是由半導(dǎo)體材料制成的，而半導(dǎo)體光源分兩種：發(fā)光管LED和激光管LD。由于半導(dǎo)體激光器發(fā)出的是激光，發(fā)光功率大、譜線寬度窄，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫度特性差。而半導(dǎo)體發(fā)光二極管發(fā)出的是熒光，發(fā)光功率不大，譜線寬度寬，但電路結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、價格便宜。在實驗室中經(jīng)常用到。

1.2光纖或光纜

光纖作為傳輸媒介，作用是將發(fā)射端機光源發(fā)出的光信號，經(jīng)遠距離傳輸后耦合到接收端機的檢測器，完成信息傳輸任務(wù)。在通信中使用的光纖通常是由石英玻璃制成的，由纖芯和包層組成。目前，塑料光纖應(yīng)用于低速、短距離的傳輸中。其構(gòu)成光纖的纖芯與包層都是塑料材料。與大芯徑50/125μm和62.5/125μm的石英玻璃多模光纖相比，塑料光纖的芯徑高達200～1000μm，其接續(xù)時可使用不帶光纖定位套筒的便直注塑塑料連接器，即便是光纖接續(xù)中芯對準產(chǎn)生 ±30μm偏差都不會影響耦合損耗。正是塑料光纖結(jié)構(gòu)賦予了其施工快捷，接續(xù)成本低等優(yōu)點。另外，芯徑100μm或更大則能夠消除在石英玻璃多模光纖中存在的模間噪音。論文格式。

1.3中繼器

含有光中繼器的光纖傳輸系統(tǒng)成為光纖中繼通信。光信號在光纖中傳輸一定的距離后，由于受到光纖衰減和色散的影響會產(chǎn)生能量衰減和波形失真，為保證通信質(zhì)量，必須對衰減和失真達到一定程度的光信號及時進行放大和恢復(fù)。中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個：一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減；另一個是對波形失真的脈沖進行整形。

1.4光纖連接器、耦合器等無源器件

由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制，且光纖的拉制長度也是有限度的（如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是，光纖間的連接、光纖與光端機的連接及耦合，對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。

1.5光接收端機

光收信機是實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機。 它由光檢測器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號，經(jīng)光檢測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺缓螅賹⑦@微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平，送到接收端的電端汲去。光接收機原理圖如下圖1-3所示：

圖1-3光接收機電路原理方框圖

2、光纖語音電路設(shè)計

光纖語音電路由三部分組成：光發(fā)射電路、光纖和光接收電路。論文格式。其工作原理是：音頻信號最初是聲波，由發(fā)送器的電子麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號。此信號由LM358組成的音頻放大器放大，并且借助于一個單獨的晶體管控制LED的端電壓，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。光信號送入光纖或光纜。在光纖或光纜的另一端，光信號照射到接收器的光電檢測器上。光電檢測器再將其轉(zhuǎn)換為電信號。此信號被放大并送入揚聲器轉(zhuǎn)換為聲波恢復(fù)為原始信號。

2.1、發(fā)射器電路板

此電路主要是把音頻信號經(jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號，電信號經(jīng)濾波器、多級放大器把微弱的電流信號轉(zhuǎn)換為適合半導(dǎo)體二極管發(fā)光的電壓信號，在晶體管的調(diào)制下把電信號轉(zhuǎn)換為光信號送入光纖中進行傳輸。在發(fā)射器電路上有一個話筒和調(diào)制LED發(fā)光的線路。LED裝在塑料殼中以便于連接光纖或光纜進行發(fā)送信號。在實驗室里設(shè)計操作可以使用200m長的塑料光纖傳送語音信號，也可以使用玻璃光纖在更遠的距離內(nèi)通信。光纖語音發(fā)射器電路如下圖1-4所示：

圖1-4光纖語音發(fā)射電路

2.2、光電接收器電路板:

在接收器電路板上通過光電檢測器把光纖傳輸?shù)奈⑷醯墓庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)電容濾波、運算放大器放大，把電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，放大到適合揚聲器輸出的電壓，恢復(fù)原始的語音信號。光纖語音接收電路如下圖1-5所示：

圖1-5光纖語音接收電路

3、結(jié) 語

本文詳細的介紹了光纖通信系統(tǒng)的組成，為設(shè)計光纖語音傳輸電路提供理論基礎(chǔ)。在該電路系統(tǒng)中語音信號以光波形式在光纜內(nèi)傳輸、不受任何電場和磁場的影響。傳輸距離遠，抗干擾能力強。每個電路板需要一個9V電池，元件簡單，易于實現(xiàn)，在實驗室就能操作完成。

參考文獻

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篇(3)

論文摘要:從4G主要技術(shù)指標分析了其優(yōu)越于3G之處,探討了4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和必須突破的關(guān)鍵技術(shù),初步展望我國在4G方面發(fā)展｡?

1 4G的定義與主要技術(shù)指標?

第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力｡它包括寬帶無線固定接入､寬帶無線局域網(wǎng)､移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)｡ ?

第四代移動通信技術(shù)的主要指標:1.數(shù)據(jù)速率從2Mb/s提高到100Mb/s,移動速率從步行到車速以上｡2.支持高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要｡寬帶局域網(wǎng)應(yīng)能與B-ISDN和ATM兼容,實現(xiàn)寬帶多媒體通信,形成綜合寬帶通信網(wǎng)｡3､對全速移動用戶能夠提供150Mb/s的高質(zhì)量影像等多媒體業(yè)務(wù)｡

2 4G相對于3G的超越之處?

與今年年內(nèi)即將推出的3G移動通信服務(wù)相比,4G技術(shù)更為復(fù)雜,4G技術(shù)在通信特點方面較3G移動通信技術(shù)相比,有許多超越之處: ?

(1)4G移動通信技術(shù)的信息傳輸級數(shù)要比3G移動通信技術(shù)的信息傳輸級數(shù)要高一個等級,其最大的傳輸速度將是目前“i-mode”服務(wù)的10000倍｡ ?

(2)主要發(fā)展數(shù)字廣帶(Broad band)為基礎(chǔ)的概念｡在“毫米”過程中,傳播條件相對困難,蜂窩小區(qū)也會相應(yīng)小很多,這會引起一系列技術(shù)上的難題｡ ?

(3)靈活性要比3G強得多｡它能自適應(yīng)的資源分配,能夠處理變化的業(yè)務(wù)流､信道條件不同的環(huán)境,有很強的自組織性和靈活性｡ ?

(4)4G移動通信技術(shù)將可讓所有移動通信運營商的用戶,享受共同的4G服務(wù)｡ ?

(5)該技術(shù)應(yīng)該能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)和自行變化的信道條件,使低碼與高碼的用戶能夠共存｡這些方面都要比2G､3G先進｡ ?

(6)它能綜合固定移動廣播網(wǎng)絡(luò)或其他的一些規(guī)則,實現(xiàn)對這些功能體積分布的控制｡ ?

(7)該技術(shù)將以幾項突破性技術(shù)為基礎(chǔ),例如一些光纖產(chǎn)品公司用來提高Internet主干帶寬的技術(shù),它將對無線頻率的使用效率比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多｡ ?

我們相信,在不久的將來4G在業(yè)務(wù)上､功能上､頻寬上均有別于3G,應(yīng)該將會是將所有無線服務(wù)聯(lián)合在一起,能在任何地方接入互聯(lián)網(wǎng),包括衛(wèi)星通訊､定位定時､數(shù)據(jù)收集､遠程控制等綜合功能｡移動無線互聯(lián)網(wǎng)會是無邊無際,而預(yù)計兩年后3G的傳輸速度上限2Mbps很可能會到達飽和｡所以4G將會是多功能集成的寬帶流動通訊系統(tǒng),是寬帶接入IP的系統(tǒng)｡

3 4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)?

4G移動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為3層:物理網(wǎng)絡(luò)層､中間環(huán)境層､應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層｡物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能,它們由無線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成｡中間環(huán)境層的功能有QoS映射､地址變換和完全性管理等｡物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開放的,它使發(fā)展和提供新的應(yīng)用及服務(wù)變得更為容易,提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù),并運行于多個頻帶｡第四代移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括信道傳輸;抗干擾性強的高速接入技術(shù)､調(diào)制和信息傳輸技術(shù);高性能､小型化和低成本的自適應(yīng)陣列智能天線;大容量､低成本的無線接口和光接口;系統(tǒng)管理資源;軟件無線電､網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議等｡第四代移動通信系統(tǒng)主要是以正交頻分復(fù)用(OFDM)為技術(shù)核心｡OFDM技術(shù)的特點是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴展,具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力,可以提供比目前無線數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高(速率高､時延小)的服務(wù)和更好的性能價格比,能為4G無線網(wǎng)提供更好的方案｡例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)､數(shù)字音訊廣播(DAB)等,都將采用OFDM技術(shù)｡

4 發(fā)展我國的第四代移動通信?

篇(4)

論文摘要：針對目前通信技術(shù)的發(fā)展狀況及就業(yè)形勢，并結(jié)合我院實驗室現(xiàn)狀，提出了建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的必要性；給出了綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的拓撲結(jié)構(gòu)；論述了sdh傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)及epon光接入等系統(tǒng)的詳細配置情況。  

 

隨著通信技術(shù)的發(fā)展及信息業(yè)務(wù)量的劇增,社會對通信專業(yè)人才的需求不斷加大,從近幾年的就業(yè)情況來看,企業(yè)需要的是既有較好的理論基礎(chǔ),又有較強的實踐能力,并且了解通信行業(yè)技術(shù)的綜合應(yīng)用型人才。因此,高校必須不斷完善通信實驗室建設(shè),改進實驗?zāi)Ｊ?才能適應(yīng)市場對人才的需求。我院于2009年提出了建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的計劃,并獲得了中央地方共建專業(yè)特色實驗室項目的資助。 

 

1實驗室現(xiàn)狀及建設(shè)綜合實驗平臺的必要性 

 

2000年以來我院先后建設(shè)了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、通信原理、高頻電子、eda等基礎(chǔ)實驗室及檢測與控制專業(yè)實驗室。2004年通信專業(yè)開始招生,為滿足教學(xué)要求,籌建了通信專業(yè)實驗室。由于當(dāng)時學(xué)校經(jīng)費緊張,制定了通信專業(yè)實驗室的建設(shè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上分兩步走的計劃：第一步,建設(shè)以滿足教學(xué)需求的基本型專業(yè)實驗室,主要完成光纖、程控、通信網(wǎng)、移動通信等專業(yè)課程實驗。該實驗室建設(shè)方案以各種實驗箱及相關(guān)的儀器設(shè)備組成,基本1人1箱,其特點是：技術(shù)成熟,投資少,維護方便。第二步,建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗室。第一步建設(shè)方案已于2006年完成。 

2006年以來，通信專業(yè)實驗室在實驗教學(xué)工作中發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。但這些設(shè)備各自獨立,沒有形成網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)性不強,實驗內(nèi)容多以演示、驗證為主。隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,這類實驗室條件局限性較大,沒有通信全程全網(wǎng)的系統(tǒng)性,學(xué)生對所學(xué)的專業(yè)課程缺乏系統(tǒng)整體概念,無法滿足對通信技術(shù)的深入研究及市場對人才的需求。因此建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺是非常必要的。 

 

2綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建設(shè)思路與目標 

 

隨著通信行業(yè)的不斷發(fā)展,電信領(lǐng)域正在向著移動化、寬帶化的方向不斷融合。因此,綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺建設(shè)的基本思路是建設(shè)一個集傳輸、交換、寬帶接入及有線、無線通信為一體的綜合現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò),是一個類似于電信系統(tǒng)的全真式網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)運行,各個網(wǎng)絡(luò)對接,并能夠完成每種設(shè)備平臺的實訓(xùn)與研究。通過該實驗系統(tǒng),讓學(xué)生從軟件到硬件全方位感受現(xiàn)代通信的真實環(huán)境,對所學(xué)專業(yè)有直觀的認識及深入的了解,提高專業(yè)素質(zhì),鍛煉動手能力,把學(xué)生培養(yǎng)成符合社會需求的綜合型、應(yīng)用型通信技術(shù)人才。 

3綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建設(shè)方案與內(nèi)容 

 

建設(shè)方案既要技術(shù)先進,又要經(jīng)濟合理,通過反復(fù)多次的論證,提出了適應(yīng)現(xiàn)有資金條件,適合當(dāng)代通信技術(shù)發(fā)展的綜合通信實驗平臺。整個平臺由sdh傳輸網(wǎng)、程控交換網(wǎng)、移動無線接入網(wǎng)、epon光接入網(wǎng)、網(wǎng)規(guī)、網(wǎng)優(yōu)等系統(tǒng)構(gòu)成。 

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。 

 

圖1 綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺拓撲圖 

3.2 光傳輸系統(tǒng) 

光傳輸系統(tǒng)是整個實驗網(wǎng)絡(luò)的核心,溝通了各模塊之間的通信聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)采用sdh技術(shù),由3臺stm-1設(shè)備構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。sdh技術(shù)是目前通信網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù),它以其突出的技術(shù)優(yōu)勢為網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)、高效、可靠的通信業(yè)務(wù),能夠滿足寬帶數(shù)據(jù)及視頻圖像等多業(yè)務(wù)的傳輸需求,自愈功能強。掌握傳輸技術(shù)對通信工程專業(yè)的學(xué)生來說,是非常重要的。 

傳輸系統(tǒng)選用華為公司的optix155/622hmetro1000型設(shè)備,主要功能及配置如下： 

(1)系統(tǒng)高階交叉能力為136×136vc4,低階交叉能力1638×1638vc12。 

(2)單臺傳輸系統(tǒng)配置stm-1光接口2個,e1接口21個,fe接口數(shù)量為4個,支持155m至2.5g光速率的在線升級能力。 

(3)具備多業(yè)務(wù)處理能力,提供多路e1，t1，e3和t3業(yè)務(wù)及各種音頻接口,數(shù)據(jù)接口功能。 

(4)系統(tǒng)采用mstp第三代技術(shù),支持以太網(wǎng)信號的匯聚、二層交換和vlan。 

(5)傳輸系統(tǒng)配備了設(shè)備級管理軟件,在提供完備的網(wǎng)元級管理功能的同時,提供了網(wǎng)絡(luò)層管理功能,支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的端到端管理。 

(6)整個傳輸網(wǎng)絡(luò)保護機制健全,交叉、時鐘、電源均采用1+1保護措施,具備強大的告警分析和故障自動診斷功能,提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性。 

3.3 程控交換系統(tǒng) 

程控交換系統(tǒng)采用華為公司c&c08程控交換設(shè)備,通過傳輸網(wǎng)絡(luò)及其他配合設(shè)備構(gòu)建一個完全模擬實際應(yīng)用的,具有局間交換、遠端接入功能的完整交換網(wǎng)絡(luò)。主要配置為： 

(1)系統(tǒng)交換能力為16k×16k,配置模擬電話用戶96路,數(shù)字中繼120dt(最大可擴充至50000線模擬用戶及10000線數(shù)字中繼)。 

(2)提供中國1號信令、7號信令,滿足局間通信的要求；提供語音業(yè)務(wù)及其他綜合接入業(yè)務(wù),配置各種接口。 

(3)提供設(shè)備級網(wǎng)管軟件,可對硬件設(shè)備進行設(shè)置、配置, 進行信令的觀測、跟蹤等。 

3.4 td-scdma移動通信無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 

td-scdma技術(shù)是目前廣為使用的新技術(shù),大幅提升了數(shù)據(jù)傳輸速率,實現(xiàn)了移動寬帶,能夠處理圖像、音樂、視頻等多種媒體形式,提供網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。 

系統(tǒng)由td-scdma無線側(cè)基站控制器單元(rnc)、無線側(cè)基帶處理及射頻單元(node b)及無線網(wǎng)絡(luò)操作維護中心(omc-r)等主要設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)軟件組成。 

td-scdma無線側(cè)基站控制器單元(rnc)采用華為公司新一代基站控制器drnc820型設(shè)備,該設(shè)備集成度高、容量大、可靠性好,可以滿足未來高速分組業(yè)務(wù)發(fā)展,大大提升td-scdma全系統(tǒng)的帶寬和容量。系統(tǒng)采用maio(multiple access to i n one)技術(shù),統(tǒng)一atm，tdm和ip交換體系,既支持對2g傳輸資源的前向兼容,也支持向全網(wǎng)ip的演進。設(shè)備采用模塊化設(shè)計,支持單框解決方案與平滑升級；采用雙平面ge star交換網(wǎng),可提供最大120gbps的交換容量；接口豐富,可提供多種組網(wǎng)方式。

td-scdma無線側(cè)基帶處理及射頻單元采用業(yè)界技術(shù)領(lǐng)先的多形態(tài)統(tǒng)一模塊設(shè)計,具有體積小、容量大、功耗低、安裝靈活的特點,最大可支持36載扇的td-scdma基帶處理能力。 

操作維護系統(tǒng)主要完成軟件管理、故障管理、性能管理、測試管理、傳輸管理等功能。 

3.5 epon光接入系統(tǒng) 

epon光接入系統(tǒng)采用華為公司ma5680t型設(shè)備,具備多種豐富的功能特性,可提供大容量、高速率、高帶寬的語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)接入。設(shè)備為gpon/epon一體化設(shè)備,滿足用戶擴容升級需要；系統(tǒng)能力滿足背板交換容量為275gbps,業(yè)務(wù)交換容量雙向為68g；單框可支持onu/ont數(shù)為7168；支持3層特性,支持ripv1/v2和ospf路由協(xié)議；滿足多種fttx組網(wǎng)應(yīng)用,滿足基站傳輸、ip專線互聯(lián)、批發(fā)等業(yè)務(wù)組網(wǎng)需求。 

3.6 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)系統(tǒng) 

無線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)選用鼎利公司的測試軟件,具備完善的gsm/gprs/td-scdma/hsdpa網(wǎng)絡(luò)測試功能。能夠提供多種測試方法。 

3.7 專用e-bridge實驗軟件 

由于本次實驗平臺選用的硬件設(shè)備均為商用設(shè)備,所以要考慮整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何適合于學(xué)生進行實驗,一般來說,實際商用設(shè)備的管理終端數(shù)只有一個,這樣對于有40名學(xué)生的班級來說,需要分40組,顯然不現(xiàn)實。訊方公司研發(fā)的專用e-bridge實驗軟件,解決了多人操作的問題,滿足每個系統(tǒng)平臺可以40名學(xué)生進行實驗操作,把商用設(shè)備轉(zhuǎn)化為適合高校教學(xué)的實驗設(shè)備。 

專用e-bridge實驗軟件具備實驗過程控制功能,實驗教師可靈活分配實驗項目和實驗時間,可以調(diào)整每組學(xué)生的實驗時間,軟件能同時滿足多人多次上機實驗的要求。 

綜合實驗平臺系統(tǒng)組成除配置以上設(shè)備、軟件外,還考慮設(shè)置了通信電源設(shè)備、光纖配線架、數(shù)字配線架、音頻配線架等其他配合設(shè)備。 

 

4實驗項目內(nèi)容 

 

整個實驗系統(tǒng)通過通信網(wǎng)管軟件,可滿足40個學(xué)生終端進行實驗操作,可開展的主要實驗項目內(nèi)容如下： 

(1)sdh光傳輸系統(tǒng)：①傳輸設(shè)備配置實驗：通過傳輸網(wǎng)管軟件對設(shè)備進行操作加載及維護；硬件數(shù)據(jù)配置、分配功能模塊資源等；②組網(wǎng)實驗：可進行sdh鏈型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)組網(wǎng)配置；③通道保護實驗：通過對傳輸光口、邏輯系統(tǒng)、保護制式的設(shè)定,實現(xiàn)通道保護和復(fù)用段保護機制的實驗；④網(wǎng)管操作實驗；⑤開銷分析實驗：⑥傳輸復(fù)用解復(fù)用字節(jié)分析實驗等。 

(2)程控交換系統(tǒng)：①交換機硬件配置實驗：通過交換機網(wǎng)管軟件對設(shè)備進行操作加載及維護；分配各個功能模塊資源；②用戶實驗：配置、分析用戶及號碼；本局用戶新業(yè)務(wù)設(shè)定及注冊等；③電話呼叫處理實驗：觀察呼叫處理過程、信號流程；④局間中繼信令系統(tǒng)實驗：包括no1和no7中繼調(diào)試,局向設(shè)置、路由選擇,觀察計發(fā)器信令流程及出局呼叫過程；⑤計費系統(tǒng)實驗；⑥全局綜合業(yè)務(wù)實驗等。 

(3)rnc系統(tǒng)實驗：①數(shù)據(jù)配置實驗：對rnc設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、后臺數(shù)據(jù)庫進行配置；②鏈路、通道信息配置；③小區(qū)參數(shù)配置、優(yōu)化、參數(shù)測試實驗；④rna網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實驗；⑤手機注冊、呼叫、切換流程分析等實驗。 

(4)網(wǎng)優(yōu)、路測實驗內(nèi)容：①手機終端的測試：包括呼叫、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、手機強制測試等；②室內(nèi)、樓宇、樓層測試、數(shù)據(jù)分析；小區(qū)覆蓋測試分析；③鄰區(qū)優(yōu)化測試,2g/3g系統(tǒng)間鄰區(qū)優(yōu)化分析；④網(wǎng)優(yōu)綜合測試實驗等。 

(5)其他操作實驗：線纜布放、光纖接續(xù)、光纜終端盒接續(xù)等實驗。 

 

5綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的特色 

 

(1)技術(shù)新,功能強,適用面寬。該實驗平臺模擬現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集傳輸、交換、移動通信于一體,可進行通信工程課程實驗、畢業(yè)設(shè)計、專業(yè)實習(xí)等綜合實訓(xùn)內(nèi)容。 

(2)內(nèi)容廣泛、系統(tǒng)性強。以往的實驗內(nèi)容基本以驗證為主,綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建成,提供了豐富、寬泛的實驗內(nèi)容,可開展大量的綜合型、設(shè)計型、研究型實驗,為師生提供了全程全網(wǎng)的實驗環(huán)境。 

(3)系統(tǒng)配置高、操作性好。整個平臺硬件設(shè)備技術(shù)先進,軟件管理功能全面,可為學(xué)生提供良好的實驗操作條件。 

綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建設(shè),從方案確定到設(shè)備選型、系統(tǒng)配置,思路明確、定位準確,建立了完善的實驗系統(tǒng),提升了實驗內(nèi)容的綜合程度,促進了理論與實踐的結(jié)合,必將為提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、綜合能力,提高實踐教學(xué)質(zhì)量起到重要的作用。 

 

參考文獻 

 

[1] 黃熙岱.高校通信工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建的研究[j].中國現(xiàn)代教育裝備,2010,17：140～141 

[2] 丁永紅,尤文斌.高校專業(yè)實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)改革探討[j].中國教育技術(shù)裝備,2010,30：93～94 

[3] 張立民,隋燕,李維祥.電子信息類綜合性系統(tǒng)實驗的教學(xué)改革與探索[j].實驗技術(shù)與管理,2007,24(10)：118～120 

篇(5)

關(guān)鍵詞：光纖通信；理論教學(xué)；實驗教學(xué)

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03

當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，若沒有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展，當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計算機技術(shù)及通信工程等多門學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計算機工程師或通信工程師，除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外，也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識，比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實驗教學(xué)方法。

一、光纖通信技術(shù)簡介

1960年，美國人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺紅寶石激光器[1]，給光通信帶來了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現(xiàn)，并投入實際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，使沉睡了80年的光通信進入一個嶄新的階段。

1966年，英籍華裔學(xué)者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中，波長為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實質(zhì)性的進展。1977年，貝爾實驗室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達到10萬小時（約11.4年），外推壽命達到100萬小時，完全滿足實用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。

由于在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4]，因此相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨特的優(yōu)點。綜上所述，可見光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光纖通信技術(shù)這門課程不僅是光學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5]，也應(yīng)該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。

二、光纖通信課程教學(xué)研究

（一）光纖通信課程的理論教學(xué)

電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識可以分為四個相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容，它們分別是：第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)；第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)；第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)；第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。這四個部分的關(guān)系層層遞進，逐漸深入。理論學(xué)時總共32學(xué)時。

第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)。可以先講解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術(shù)的發(fā)展，光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ)，光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處，可詳細介紹人類對光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程，并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程，然后通過比較使用光波進行通信和使用微波進行通信的優(yōu)缺點及使用光纖材料和使用同軸電纜進行通信的優(yōu)缺點，讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象，重點介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點知識。總之，筆者認為，第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深奧，而應(yīng)該結(jié)合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理，使學(xué)生易于接受，才能提高學(xué)生對這門課程的興趣，從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對枯燥的知識。該部分學(xué)時安排為6H。

第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件，這些器件是構(gòu)成一個完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件，學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括：基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等；光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內(nèi)容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括：普通的半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器（OSA）、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個光纖器件，講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場合等，應(yīng)結(jié)合動畫或者視頻講解，甚至如果有條件的話，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實物給學(xué)生講解，比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時安排為10H。

第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中，光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含：光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機組件、光接收機組件、光放大噪聲及其級聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計、光纖傳輸系統(tǒng)性能評估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)和分類、準同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）、同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù)）、無源光網(wǎng)絡(luò)（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網(wǎng)（G.709OTN）、自動交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問題。對于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場合等，應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動畫進行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時安排為12H。

第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。該部分主要介紹光纖通信工程實施、檢測中一些常用的設(shè)備和儀器，在本門課程的實驗教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備，是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識部分。該部分的內(nèi)容包括：光功率計的使用、光纖幾何參數(shù)的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機械特性和強度測量、光時域反射計（OTDR）的使用；光接收機靈敏度和動態(tài)范圍的測量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術(shù)。其中，重點講解光功率計、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時安排為4H。

（二）光纖通信課程的實驗教學(xué)

對于電子信息工程本科專業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才，而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實驗課程及課程設(shè)計，因此，筆者認為光纖通信技術(shù)課程的實驗教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時設(shè)置為48學(xué)時，理論教學(xué)學(xué)時為32學(xué)時，7個實驗的教學(xué)學(xué)時為16學(xué)r。

根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生講授這門課的經(jīng)驗，認為具體的實驗課程設(shè)置如下。

1.插入法測光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測量光纖損耗系數(shù)的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。

2.光時域反射計（OTDR）測光纖鏈路特性。用光時域反射計測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。了解光時域反射計工作原理及操作方法，學(xué)習(xí)用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。學(xué)時設(shè)置為2個課時。

3.光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)實驗及其誤碼率測量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測試其誤碼率，了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。

4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號眼圖測試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測系統(tǒng)的信號眼圖，并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ)，根據(jù)眼圖測量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理；學(xué)習(xí)通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質(zhì)量的指標；熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時設(shè)置為3個課時。

5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實驗。利用全自動熔接機向?qū)W生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。

6.光纖光柵光譜特性測試系統(tǒng)的設(shè)計實驗。測量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù)；利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光纖光柵光譜特性的測試系統(tǒng)；了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能；了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時設(shè)置為3個課時。

7.光帶通濾波器的設(shè)計。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù)；利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項參數(shù)的測試方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。

通過以上實驗課程，能夠使電子信息工程本科學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測量系統(tǒng)等有一個比較感觀的認識，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來在具體的工程設(shè)計及進一步深造中奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

光纖通信技術(shù)在國家的信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密。對于當(dāng)今的電子信息工程專業(yè)的學(xué)生而言，除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識和技能以外，了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業(yè)特點和光纖通信課程內(nèi)容的分析，討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析其重要性，并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗，提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實驗的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見和建議。

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篇(6)

關(guān)鍵詞：光通信 電光調(diào)制 增益控制

中圖分類號：TN929.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0021-02

光通信是以光波為載體的進行的通信。在此通信系統(tǒng)中電光調(diào)制技術(shù)占著很重要的地位，電光調(diào)制的作用是將電信號加載到光波上進行信號在發(fā)射端無失真的傳輸。在電光調(diào)制中電光驅(qū)動器是給電光調(diào)制器提供驅(qū)動電壓的。信號能否無失真的傳輸出去，完全依賴于電光調(diào)制器及其驅(qū)動器的綜合性能，所以要對驅(qū)動器的性能進行多方位設(shè)定使得調(diào)制器工作在最佳的狀態(tài)。

1 電光調(diào)制器調(diào)制方式

直接調(diào)制和間接調(diào)制依據(jù)光源和調(diào)制的關(guān)系劃分的。

1.1 直接調(diào)制

直接調(diào)制就是在光通信系統(tǒng)中用電源調(diào)制的一種辦法，該調(diào)制方法是利用電流來驅(qū)動半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管，從而達到信息以光信號的方式傳輸。在整個調(diào)制過程中，傳輸距離會因光纖具有色散效應(yīng)及展寬傳輸譜等受到影響。我們在用激光遠距離通信時，它必須具有相當(dāng)高的輸出功率才能實現(xiàn)，事實上相比其他調(diào)制直接調(diào)制的輸出功率是比較小的，很難實現(xiàn)遠距離的傳輸需求，雖然該方法簡單易實現(xiàn)，應(yīng)用范圍不是很廣。

1.2 間接調(diào)制

在光調(diào)制系統(tǒng)中外調(diào)制方式就是在形成激光后加載到調(diào)制器上。該調(diào)制是在激光器的諧振腔外邊放置電光調(diào)制器，當(dāng)把調(diào)制信號加載到調(diào)制器上時，處在電場中的調(diào)制器，將會發(fā)生某些物理特性的變化。這種調(diào)制方法應(yīng)用范圍很大。從調(diào)制速率上這種調(diào)制速率比較快，所以在實際的激光通信應(yīng)用中常應(yīng)用該方式。

2 電光調(diào)制器的工作原理

電光效應(yīng)是電光調(diào)制器的依據(jù)。我們所說的電光效應(yīng)是指某些各向同性的透明物質(zhì)在電場作用下顯示出光學(xué)各向異性，折射率在外加電場的作用下而發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象。

我們一般可用下面的公式進行表達：

aE為線性電光效應(yīng)，為二次電光效應(yīng)。二次電光效應(yīng)是可以忽略不計的是因為對大部分晶體是很不明顯得。電光調(diào)制的過程就是電光效應(yīng)的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)對光束的調(diào)制，這種調(diào)制方式可以分為強度調(diào)制和相位調(diào)制。相位調(diào)制是利用調(diào)制信號的相位來使得信號進行無失真?zhèn)鬏數(shù)模闹匾M成部分是起偏器和電光晶體。在激光通信中對光束調(diào)制大部分是利用強度調(diào)制進行的調(diào)制，由于接受的光強變化大部分都受到接收器的影響。

本文主要是從相位電光調(diào)制器原理介紹自動增益控制原理，如圖1所示。

在調(diào)制器電極間加一場強為E的電場，偏振態(tài)分別設(shè)為沿x方向和沿z方向，線性偏振光相位的變化應(yīng)該為如下式的關(guān)系：

鈮酸鋰晶體中尋常光折射率表示和非常光為折射率表示為，為了得到較大的電光效應(yīng)，x方向為位調(diào)制器偏振的方向。如果波導(dǎo)層很薄，我們把加載到電極上面的電壓與電極之間電場之間的關(guān)系可以表示：

當(dāng)入射光的偏振方向為x方向，把（2-3）式代入（2-1）式可得

通過上式我就可以得出與變化關(guān)系，是隨著時間的變化而變化的電信號，這樣就可以實現(xiàn)相位調(diào)制。如果相位的變化量為π那么需要加載的電壓為半波電壓，可以得到半波電壓的表達式為

這樣相位調(diào)制器的半波電壓就可以用器件和晶體的參數(shù)表示出來，事實上相位調(diào)制器的半波電壓我們通常是通過直接測量來得到的。由（2-4）和（2-5）式得到光相位的改變量為與電信號的關(guān)系表達式如下

3 自動增益控制電路原理

調(diào)制器只有工作理想的半坡電壓才能把信號無失真的輸出，在實際的光通信中，必然會受到外界環(huán)境的影響例如溫度、高頻連續(xù)波信號都會對晶體的電介質(zhì)產(chǎn)生影響，這樣會使的電光調(diào)制器的調(diào)制特性發(fā)生變化，從而導(dǎo)致調(diào)制信號的畸變。所以我有必要提出更好的電光調(diào)制方法。

本文重點研究激光通信系統(tǒng)中電光增益自動控制系統(tǒng)，即通過設(shè)計一個自動增益控制系統(tǒng)來控制電光調(diào)制器的輸入信號。來使得加載到電光調(diào)制器上的電壓始終為所需要的半坡電壓，從而保證信號可以無失真的傳輸出去。我們就需要設(shè)計加對電光調(diào)制器上的電壓進行實時監(jiān)測和控制使得加載的電壓嚴格的保持在半坡電壓，這樣就可以實現(xiàn)信號的無失真的傳輸出去了。圖2為原理總體框圖。

其中包括以下幾個核心部分采用Photile公司的MPX-LN-5型芯片作為系統(tǒng)的相位調(diào)制器，典型帶寬5GHz，波長在1550 nm。應(yīng)用時如果調(diào)制帶寬是5GHz，射頻輸入RF-IN電壓至少放大到7V，因為此時典型半波電壓為7V。還包括驅(qū)動器來實現(xiàn)對信號的放大，增益電路控制來實現(xiàn)對驅(qū)動器輸出信號的判斷形成一個反饋電路，然后通過驅(qū)動放大電路放大到合適的幅度也就是調(diào)制器的半波電壓再加載到調(diào)制器上來實現(xiàn)對光信號的調(diào)制。自動增益控制電路可以讓輸入數(shù)據(jù)信號幅度不同，當(dāng)通過驅(qū)動模塊時，它的增益會使得加載到調(diào)制器上的信號幅度仍然為半坡電壓的幅度，這樣就會保證了調(diào)制器上的加載電壓為半坡電壓從而到達信號的無失真?zhèn)鬏敵鋈ァ?總之就是自動增益控制電路是利用的RF驅(qū)動自動增益模塊的反饋來實現(xiàn)的對電壓增益控制的，來實現(xiàn)對數(shù)字信號不同程度的放大。

4 系統(tǒng)測試結(jié)果

最后通過搭載通信系統(tǒng)進行實驗測試，我們分別測試了取輸入電壓100mv，200mv，300mv.....1000mv等數(shù)據(jù)進行了測量，由于驅(qū)動放大器的一般增益為28dB，我們通過實現(xiàn)可以知道當(dāng)信號幅度小于越300mv時，信號都不能到達半坡電壓。

參考文獻

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篇(7)

1目前《光纖通信技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問題

1.1課時不足，理論性知識不能較好地結(jié)合實際工程，且實驗設(shè)備更新較慢，實驗教學(xué)效果有待提高

由于光纖通信技術(shù)是一門多學(xué)科交叉滲透的課程，涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛。就我校的情況來說，本門課程總學(xué)時48個學(xué)時，實驗10個學(xué)時，由于教學(xué)學(xué)時的限制，不可能面面俱到地把所有光纖通信的內(nèi)容都講到，因此教師選擇教學(xué)內(nèi)容的隨意性較大，容易導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容的片面性和不連續(xù)性，對于學(xué)生來說，也感覺課程的知識點過多，沒有連續(xù)性，不好掌握。而且本門課程涉及的物理知識較多，對一些基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說，很難掌握，因此就會出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難。學(xué)生對知識的掌握僅限于一些基本知識點，不清楚理論的實際工程意義，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完以后不知學(xué)了什么，不知學(xué)了有什么用的情況。在實驗內(nèi)容方面，也存在著實驗硬件更新升級落后、實驗的設(shè)備陳舊、實驗項目單一、實驗內(nèi)容老化等問題，教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)嚴重落后于光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。另外，采用實驗箱型的實驗方式在方便操作的同時卻無法讓學(xué)生深入了解光纖通信系統(tǒng)全貌。實踐教學(xué)很難達到培養(yǎng)學(xué)生動手能力的目的，導(dǎo)致學(xué)生普遍對實驗教學(xué)認識不足，嚴重影響了實驗教學(xué)質(zhì)量和效果。

1.2課程內(nèi)容選取理論性較強，工學(xué)結(jié)合教學(xué)體系尚未真正構(gòu)建

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是按照所選教材的順序按章講解，由于課程本身特點，公式多，表格多，圖形多，有些還需要教師在課堂上進行公式的推導(dǎo)，導(dǎo)致了學(xué)生感覺學(xué)習(xí)難度大，不易聽懂，課程氣氛沉悶，認為對實踐指導(dǎo)沒有意義。課堂講授理論性強，但不知道這些理論應(yīng)該如何應(yīng)用，工學(xué)結(jié)合課程教學(xué)體系尚未真正的構(gòu)建。

1.3側(cè)重理論知識考核，過程與能力考核尚未得到足夠的重視

我校傳統(tǒng)的考核辦法是期末考試成績占70%，平時成績占30%。期末考試時，學(xué)生把大量的精力花費在記憶知識點，背公式上，而且不能反映學(xué)生的實際應(yīng)用水平，由于期末考試所占比重最大，不能改變一考定終身的問題。雖然有平時成績，但不能全面反映學(xué)生的實際掌握知識的能力及水平。由于平時成績所占比重小，因此對平時成績里所含的實驗成績不重視，大部分學(xué)生對待實驗不重視，實驗報告也有抄襲現(xiàn)象。所以這種考核辦法不能反映學(xué)生的真實水平，也需要進一步改進。因此，本文針對教學(xué)中出現(xiàn)的以上問題進行了深入的研究。

2教學(xué)內(nèi)容改革

結(jié)合本校的人才培養(yǎng)定位，為了培養(yǎng)應(yīng)用型人才，在教學(xué)內(nèi)容方面，既重視課程的理論性，更要強調(diào)課程的實用性。

2.1結(jié)合工程實際，重組課程內(nèi)容

光纖課程的理論知識點較多，在理論課講授時，由于學(xué)時的限制，不可能面面俱到，都講深入也是不切實際的。因此在課程教學(xué)過程中要抓住重點、突破難點，做到詳略得當(dāng)、主次分明。對于學(xué)生反映掌握比較困難的理論，可以適當(dāng)?shù)卦谡n前進行一些知識的補充，也可以在上次課結(jié)束時，留一些預(yù)習(xí)任務(wù)。比如在講光源這一部分內(nèi)容時，可以讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)物理中光學(xué)這部分內(nèi)容以及模擬電路里的相關(guān)內(nèi)容，在課堂上再輔以補充，使學(xué)生接受新知識時就容易得多。還有在講解光纖導(dǎo)光原理這部分內(nèi)容時，由于模式理論方法其中存在非常難懂的電磁理論知識，因此結(jié)合人才培養(yǎng)目標，果斷刪除這種分析方法，改用相對簡單的射線分析方法。

2.2及時將光纖通信新知識、新技術(shù)補充到教學(xué)內(nèi)容中

由于光纖通信技術(shù)發(fā)展速度極快，現(xiàn)有的光纖通信教材中提到的新技術(shù)，比如光放大技術(shù)、光波分復(fù)用技術(shù)、光孤子通信和相干光通信等在實際中已經(jīng)應(yīng)用的比較成熟。而新出現(xiàn)的新技術(shù)并沒有提及，因此適當(dāng)增加新技術(shù)、新理論的課時，使學(xué)生更多的最新技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。

2.3重視實際工程案例、實際工程操作的講解

比如光纜敷設(shè)、光纖熔接、光纖通信系統(tǒng)設(shè)計等教學(xué)內(nèi)容都安排了適當(dāng)?shù)恼n時，通過實驗或視頻的形式給學(xué)生展示出來。既與實際聯(lián)系緊密，又增加學(xué)生的興趣，為將來的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。

3教學(xué)方法的改革

現(xiàn)在的教學(xué)方法主要有這么幾種，課堂的板書講授法、多媒體授課、實驗演示法等。板書講授法是傳統(tǒng)的教學(xué)方法，優(yōu)點是思路清晰、框架清楚、重點突出，學(xué)生容易筆記，思路清楚，精神集中；缺點是形式單一、信息量小、不生動直觀。多媒體教學(xué)可彌補板書里存在的問題，多媒體教學(xué)方法信息量大，能動態(tài)的顯示一些復(fù)雜不易理解的內(nèi)容，一些動態(tài)軟件的引入，更是可以使抽象的知識和理論形象生動化，學(xué)生學(xué)起來更容易懂，更加感興趣。但由于信息量太大，講授速度偏快，如果只使用多媒體教學(xué)學(xué)生很容易疲勞。實驗演示方法最直觀，最容易接受，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。但由于實驗條件的限制，不能全程采用。這幾種教學(xué)方法各有優(yōu)缺點，我們不能只是單一地采用某一種教學(xué)方法，而是應(yīng)該把它們結(jié)合起來。針對不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)形式，目的能達到使學(xué)生對學(xué)習(xí)充滿興趣，學(xué)習(xí)更加輕松，容易接受，更能很好地掌握所學(xué)知識并運用到實際工作中。目前《光纖通信技術(shù)》課程內(nèi)容主要有這么幾部分：光纖傳輸原理及特性、光纖器件、光纖通信系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)絡(luò)及新技術(shù)。這幾部分內(nèi)容各有特點，因此在教學(xué)時應(yīng)該根據(jù)不同教學(xué)的內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。（1）光纖傳輸原理及特性這部分內(nèi)容理論性很強，涉及到很多物理知識、數(shù)學(xué)知識，內(nèi)容抽象，還存在很多公式推導(dǎo)，學(xué)生學(xué)起來很困難，不感興趣。在講授這部分內(nèi)容時以板書形式為主，清晰明了，輔以多媒體課件，把書中一些圖片由靜止變動態(tài)，把枯燥的知識變得生動形象。（2）光纖器件這部分內(nèi)容比較直觀，更接近于實際應(yīng)用，因此教學(xué)方法不采用板書講授。這部分內(nèi)容以多媒體講授為主，輔以實物展示。把不同的光纖器件帶進課堂，給同學(xué)們展示，學(xué)生非常感興趣。在多媒體課件上向?qū)W生展示它們的應(yīng)用情況，效果很好。由于實踐條件的限制，這部分內(nèi)容的操作要靠校外實訓(xùn)基地提供的幫助，把合作單位的器件拿到課堂，并請工程師來講解，收到很好地效果。（3）光纖通信系統(tǒng)這部分內(nèi)容主要是設(shè)計思想和實際應(yīng)用，采用的辦法是采用仿真軟件和實驗箱操作結(jié)合的方式，這部分內(nèi)容可以安排在實驗室。采用仿真軟件，可以使學(xué)生對整個系統(tǒng)的應(yīng)用有更深刻的認識，可以提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。通過實驗，可以增強學(xué)生的動手操作能力，加深印象。（4）光纖通信網(wǎng)絡(luò)及新技術(shù)這部分內(nèi)容也是有一定難度的，在講授這部分內(nèi)容時，一是理論性強，不好理解，講授方法采用多媒體為主，輔以形象舉例法。比如SDH的同步復(fù)用和映射方法這一節(jié)，內(nèi)容非常抽象，不好理解，在講授時通過多媒體的動態(tài)演示使學(xué)生思路清晰，并且通過舉大家日常非常熟悉的貨車拉貨的例子，引導(dǎo)學(xué)生理解，由淺入深。二是這部分內(nèi)容更新非常快，我們采取的方法是：老師對目前的新技術(shù)、新成果進行大量的材料收集，以多媒體的形式向?qū)W生展示；另外為了激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)自己收集這部分內(nèi)容的材料，課上和同學(xué)們一起分享并說出自己的見解。通過這種形式，既可以讓學(xué)生獨立思考，增加獨立解決問題的能力，又能形成很好的教學(xué)互動。

4考核方式的改革

針對傳統(tǒng)考核辦法存在的不足，我們采取了這樣的嘗試辦法。成績的組成由這幾部分構(gòu)成：平時成績20%（包括平時出勤情況、課堂參與情況）、實驗成績30%（實驗報告+實驗論文）、小論文10%、期末考試成績40%。在這幾部分中降低期末考試的比重，提高實驗成績的比重。其中實驗成績這部分內(nèi)容，學(xué)生不能只交一個實驗報告了事，還要有仿真作業(yè)成績，并且通過實驗論文讓學(xué)生寫出對實驗結(jié)果的分析及現(xiàn)象總結(jié)，實驗過程中出現(xiàn)了什么問題，是如何解決的，有沒有改進的辦法。我們設(shè)置的小論文是開放性的題目，比如可以寫對整個光纖通信技術(shù)某項新技術(shù)的認識、發(fā)展動態(tài)，也可以設(shè)計一個小型實際項目的光纖通信系統(tǒng)。通過這些措施，希望能全面的反映學(xué)生的綜合水平，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

5總結(jié)