光纤通信工程自学考试大纲.docx

光纤通信工程（9126）自学考试大纲一，课程性质及设置目的（一）课程性质.地位和任务光纤通信工程是高等教化自学考试通信工程专业的一门重要专业课本课程的主要任务是，使学生通过对光纤光缆.光电子器件和光通信系统的学习，能驾驭光纤通侑系统中各部分的基本概念和工作原理及相关技术,了解现代光纤通佶新技术的发展状况.（-本课程的基本要求1 .与驭光纤的导光机理及传输特性，2 .驾驭光缆的结构及特性"3 .半导体光源及半导体光电检测器的基本结构及工作原理.4 .驾驭光端机的基本折成和各部件功能。5 .驾驭光纤通信系统的殂成及指标计算，6 .了解光缆跷路工程实施方面的有关问时.（=）本课程及相关课程的联系,分工本课程是将等教化自学考试通信工程专业的一门重要专业课.要学好本课程,备具有“数字通信原理”“电槌场理论”等课程的基本学问.二，课程内容及考核目标第一幸M论（一）学习目的及要求要求学生了解光纤通信发展史.光纤通信的优点及应用,光纤通信的调制.（二）课程内容第一节光纤通信发展史其次节光纤通信的优点及其应用光纤通信的优点第三节光纤通侑的调制方式多路通信的光纤通信系统及数字迪信（=考核学问点1 .光纤通信的优点2 .光纤通信系统及数字通信的关系（四）考核要求I-光纤通信的优点，要求达到“识记”层次.2.光纤通信系统及数字通信的关系，要求达到“识记”层次.其次辛光纤及其特性（一）学习目的及要求要求学生了解光纤结构成分和分类，理好光纤的导光机理，驾取光纤的色散，机械和温度等特性驾驭单模光纤传尬条件和参数.（二）课程内容第一节«述光纤的结构和种类光纤导光机理光纤的衰减其次节数值孔径和射线在光纤中的传播路径各种射线的数值孔径及相互间的关系子午射线在多模渐变光纤中传播第三节光纤传输的波动理论第四节光纤的色散和带宽色做的概念渐变光纤中的群时延和脉冲展宽光纤带宽及脉冲展宽的关系光纤中的模糊合和模功率稳态分布光纤院路的帚宽第五节光纤的机械特性和温度特性第六节单模光纤及其叁效笊模传输条件或模光纤的参数(=)考核学问点1 .光纤的结肉及原理2 .数伤孔径和射线在光纤中的传播路径3 .光纤的色侬和带宽4 .光纤的机械特性和温度特性5 .单模光纤及其参数【四)考核要求1 .光纤的结构和原理(1)光纤的结构和种类.要求达到“识记”层次.(2)光纤的林光机理.子午光城在多模突变光纤和多模渐变型光纤中传播机理，要求达到“领悟”层次。(3)光纤衰减特性和衰减产生的缘由，要求达到“识记”层次.2 .数值孔径和射线在光纤中传播路径(D数值孔径的基本概念，要求达到''识记”层次。(2)光纤中射线的伸描，要求达到“领悟”层次。3 .光纤的色故和带宽(1)色做的概念.要求达到“识记”层次.(2)渐变光纤中的群时延和脓冲展宽，要求达到,领悟”层次。(3)光纤带宽及光纤道路带宽，要求达到“翼悟”层次。4 .光纤的机械特性和温度特性(1)光纤的机械特性,要求达到“识记”层次.(2)光纤的温度特性，要求达到“识记”层次。5 .单模光纤及其参数(D单模光纤的概念及特性，要求达到“识记”层次.(2)单.模光纤的传输条件,要求达到“领悟”层次.(3)单模光纤的参数,要求达到“领悟”层次。(一)学习目的及要求要求学生能r解石英光纤制造过程及工乞要求.(一)课程内容第一节M述光纤制造过程简介其次节光纤预制棒的嬉练工艺管内化学汽相沉积法等国子体激活化学汽相沉积法管外化学汽相沉积法多组分玻璃法第三节光纤的拉制工艺管棒法拉制工艺双用烟法控制工艺第四节光纤的一次涂覆和套板工艺深用工艺光纤的套朔工艺第五节光纤材料及其提纯试制的提纯工艺光纤用的石英包皮管的技术要求(=)说明：这部分内容，只要求学生通过阅读教材，了解相关的课程内容，不作考核要求.笫四章光缆(一)学习目的及要求要求学牛.了解光烦结构和特性,驾驭光潴的基本设计原则。(一)课程内容第一节A述石英光纤的主要特点光缆基本设计原则其次节光坡结构光缆的基本结构,种类和特点第三节光袋的温度特性被覆光纤的if1.度特性光缆的M度特性(三)考核学问点1 .石英光纤的主要特点和光缆基本设计原则2 .光缆结构3 .光统的温度特性(四)考核要求1 .石英光纤的主要特点和光缆基本设计原则(D石英光纤的主要特点,要求达到“识记”层次.(2)光线设计的基本原则,要求达到“简洁应用”层次。2 .光缆结构(D光缆的暴本结构，要求达到“识记”层次。(2)光缆的种类及特点，要求达到“识记”层次.3 .光税的温度特性(D被覆光纤的温度特性，要求达到“识记”层次。(2)光缆的温度特性，要求达到“识记”层次。第五章光纤光缆的测量(一)学习目的及要求要求学生了斛光纤光缆测矍的必要性，了解光纤光缆最基本的需测琏的特性以及测依的方法.(一)课程内容第一节衰减和衰减谱的潴猫衰减测筮的必要性衰减测量的三种主要方法其次节带宽的满置带宽测愤的意义用时域法和频域法测设带宽第三节折射率分布的流量折射率分布测显的意义折射率分布测信的主要方法第四节数值孔径的涌数值孔径测量的意义数值孔径的测域方法(三)说明,这部分内容，只要求学'1:通过网汉教材，了解相关的课程内容，不作考核要求.第六章光源(一)学习目的及要求要求学生理解光纤系统中光源的条件,深刻理解半导体发光的机理，了解半导体光源的制作工艺，驾驭发光：极管和半导体激光器的工作原理和特性,(一)课程内容第一节«述光纤通信系统中光源的条件常用半导体光源的种类和特点其次节电注入半导体发光半导体的能带及光跃迁半导体发光二极管和半导体激光器的发光机理第三节半导体光源的制作制作半导体光源的主要工艺环节第四节半导体发光二极管发光二极管分类及结构半导体发光二极管的工作特性第五节半导体激光器阈值电流输出光谱转换效率谢制特性噪声特性第六节半导体光源及光纤的箱合发光二极管及光纤祸台方式半导体激光器及光纤的耦合方式(=)考核学问点1 .光纤通信系统中光源的条件2 .电注入半导体发体发光的基本学问3 .半导体光源的制作4 .半导体发光二极管5 .半导体激光器6 .半导体光源及光纤的祸合I四)考核要求1 .光纤通信系统中光源的条件1光纤通信系统中光源的条件，要求达到“领悟”层次,2常用半导体光源的种类及特点，要求达到“筒油应用”层次。2 .电注入半导体发光的基本学问半导体的能带及光跃迁的机理.要求达到“领悟”层次.2半桥体发光二极管和半导体激光器的发光机理，要求达到“顿悟”层次。3 .半豚体光源制作主要工艺流程，要求达到''识记”层次，4 .半导体发光二极管半导体发光二极管的结构.要求达到“领悟”层次.2半导体发光二极管的工作特性，要求达到“商沽应用”层次。5,半导体激光器1半导体激光器的结构，要求达到“领悟”层次.2半导体激光渊的工作特性,要求达到“简洁应用”层次.6 .半导体光源光纤的箱合半导体光源及光纤的耦合方式及相门效率，要求达到“领悟”层次，第七章光检测器(一)学习目的及要求要求学生理解光纤通信系统对检测揖件的基本要求和常用光检测得种类,深刻理解PIN光电二极管和雪崩光电二极管的结构,工作原理，驾驭PIN光电二极管和可崩二极管的主要性能。(-谀程内容第一节ft述光纤通信系统对检测器件的基本要求半导体的光电效应光纤通信用光检测器的基本参数其次节光电二极管光电.极管结构PIN光电二极管的班本特性参数第三节崩光电二极管雪崩刷益机构雪崩光电二极管的结胸及性能(=)考核学问点1 .光纤通信系统对检溯器件的基本要求2 .半导体的光电效应3 .光纤通佶用光检测器的基本参数4 .光电二极管5 .雪崩光电二极管(四)考核要求1 .光纤通信系统对检测器件的基本要求，要求达到“识记”层次.2 .半导体的光电效应,要求达到“领悟”层次.3.光纤通信用光检测器的基本参数(1)覆子效应及其光谱分布，要求达到“领悟”层次。(2)噪声及最小可检测光功率,要求达到“额悟”层次.(3)响府时间的基本概念.要求达到“额侑”层次.4 .光电二极管(D光电：极管的结构，要求达到“领悟”层次。(2)PIN光电二极管的基本特性参数要求达到“颖悟”层次.5 .臂崩光电二极管(1)雪崩增益机构，要求达到“领悟”层次。(2)"崩光电：极管的结构及性能，要求达到“领悟”层次。第八章光发运机(一)学习目的及要求要求学生了解光发送机的组成，驾取光发送机的技术要求,理蚱光源器件工作的训制.驱动电路的工作原理.(一)课程内容第一节M述光发送机的祖成光发送机的技术要求其次节光源寿件的驱动和光功率限制1.ED驱动电路1.D驱动电路和光功率限制第三节发送光功率的监窝和限制光功率篇测的原理及方法光源的功率限制第四节光源的爱情光源爱惜的两种方式及拓本原理()考核学问点1 .光发送B也I成及技术要求2 .光源器件的岖动和光功率限制3 .发送光功率的监测和限制4 .光源的爱惜I四)考核要求1 .光发送机组成及技术要求(D光发送机的组成，要求达到“识记”层次。(2)光发送机的技术要求.要求达到“额情”层次.2 .光源器件的阴动和光功率限制(I)1.ED也动电路的基本要求及基本原理，要求达到“领悟”层次。(2)1.D驱动电路基本原理及光功率限制，要求达到“领悟”层次。3 .发送光功率的监测和限制(D光功率监刈的原理及方法,要求达到“识记”层次.(2)光源的功率限制方法，要求达到“识记”层次。4 .光源的爱惜(I)光源的过近爱惜，要求达到“领悟”层次.(2)光源的温度制度，要求达到“领悟”层次.第九章数字光接收机(一)学习目的及要求要求学生理解数字光接收机基本加成及各部分主要功能，理解数字光接收机噪由产生的原理，驾取PIN光接收机灵敏度,误码率，以及APD光接收机灵敏度和最隹倍增的计算.(二)课程内容第一节概述数字光接收机方框图光接收机各组成部分的作用其次节电子线路的考虑假城电路稿合电路第三节数字光接收机的噪声光检测噪声接收放大潺噪声第四节PN光接收机的灵敏度和误码率的计算光接收机的以敏度的概念PIN光接收机灵敏度和误码率的计算第五节APD光接收机的误码率计算第六节APD光接收机的灵敏度和最佳倍增(=)考核学问点1 .数字光接收机方框图2 .光接收机各组成部分的作用3 .数字光接收机的噪泮4 .P1.N光接收机的灵敏度和误码率的计券5 .APD光接收机误码率的计算6 .APD光接收机的灵敏度和最佳倍增1四)考核要求1 .数字光接收机方框图，要求达到“识记”层次。2 .光接收机各组成部分的作用，要求达到“摘悟”层次。3 .数字光接收机的映向(1)光检测噪声中PIN管的光噪声的大小和平均功率,要求达到“领悟”层次.(2)APD雪崩光电二极管的倍增噪声的概念及功率，要求达到“领悟”层次。(3H姿收放大器噪声，要求达到“领悟”层次。4 .P1.N光接收机的以敏度和误码率的计券(1)光接收机的灵敏度的概念,要求达到“识记”层次.(2)灵微收和误码率的计算，要求达到“简洁应用”层次。5APD光接收机误码率的计算，要求达到“简沽应用”层次。6APD光接收机的灵敏度和最佳倍增，要求达到“简洁应用”层次.第十章线路码迎(一)学习目的及要求要求学生了解线路码型选择的要求，驾取光纤通信常用线路码型的种类和特点，理解端详码器的工作过程，驾驭误码检测方法和规路码里的参数和性能。课程内容第一节M述城跖玛型的选择应满足的要求其次节光纤通信常用线路码型mBnB码扰码附加奇偶位码mBIC码差分mBIM码第三节编译码器变换器和反变换器频率变换组同步第四节误码检测方法业务中止误码检刈不中断业务的误码检溺第五节线路码型套数和性能比较线路码型的主要参数线路码型的性能(=)考核学问点1 .城路码型的选择应酒足的要求2 .光纤通信常用线跖码里3 .编译码器4 .误码检测方法5 .线路码型参数和性能比较(四)考核要求1 .线路码型的选择应满足的要求,要求达到“识记”层次.2 .光纤通信常用线路码里(DmBnB玛的特点及形式，要求达到“领悟”层次.(2M龙码的特点，要求达到“识记”层次。3)附加奇照位码的特点及形式.要求达到“识记”层次.(4)mB1.C码的特点及形式,要求达到“识记”层次.一分mB1M码的特点,要求达到“识记叫层次.3 .编译码器(I)变换器及反变换器的常用方法，要求达到“领悟”层次.(2)频率变换的方法,要求达到“领悟”层次.(3)组同步的方法，要求达到“领悟”层次。4 .误码检测方法(D业务中止误码检测方框图，要求达到“识记”层次.(2)不中断业务的误码检测方法,要求达到“识记”层次.5 .城路码型参数和性能比较(1)i路码里的主要参数，要求达到“识记”层次。(2)规路码的性能，要求达到“识记”层次，第d'一章数字光纤传输系统的估算(一)学习目的及要求要求学生理轿光纤传输系统传输跖离和系统富余度的概念,驾驭光纤城路的传输特性及系统传输矩离及光纤带宽的关系，了解光纤接续损耗的缘由及接续耗损指标的确定,(一)课程内容第一节传输距离的估算和系统富余度传输距总的慨念及估算系统富余度的概念及确定其次节光纤线路的传输特性光纤戏路的色散光纤城路的带宽光纤城路带宽及长度的关系光纤的冲击响应第三节系统传输距离及光纤带宽的关系第四节光纤线路的接续损耗指标的确定光纤的接续投转产生的缘由接续损耗指标的确定(=考核学问点1.传输距国的概念及估竟2 .系统富余度3 .光纤战路的传输特性4 .系统传输距离及光纤帚宽的关系5 .光纤线路的接续(四)考核要求1 .传输距离的概念及估算，要求达到“简沽应用”层次。2 .系统用余度的概乞及确定，要求达到“简洁应用”的层次.3 .光纤线路的传输特性(1)光纤线路色敢产生的缘由及计算，要求达到“简洁应用”层次.(2)光纤i路的带宽特性，要求达到“领悟”层次。(3)光纤线路带宽及长度的关系，要求达到“领悟”层次.(明光纤的冲击响应，要求达到“领悟”层次.4 .系统传输距离和光纤带宽的关系，要求达到筒沽应用层次.5 .光纤规路的接续(I)光纤接线损耗产生的缘由，要求达到“识记”层次.(2)确定接续损耗的指标,要求达到“领怡”层次.第十二拿好用化系统(一)学习目的及要求要求学生了解好用化光通伯系统，其中包括CCrrr关于光纤数字线路系统的建议和数字系统的接Ii建议.维护告警系统和公务系统.远即离供电和遥信系统和机架结构.(一)课程内容第一节M述光缆通信已进入好用化阶段其次节CC1.TT关于光纤数字货路系统的建议光纤系统参数第三节CCITT关于数字系统的接口建设第四节雉护告警系统和公务系统第五节远电离供电和遥信系统第六节机架结构(三)说明t这部分课程内容，学生自己阅读教材，了解相关内容，不作考核要求.第十三幸光线线路工程实施(一)学习目的及要求要求学生鳄吸光纤和光缆的接续方法,了解现场施工时.对光缆线路进行测试的内容,与驭光揽线路维护的内容和维护设符及方法。(二)课程内容第一节光纤和光缜的接续光纤的接续方法光缆的接续方法其次节光缆敷设光缆的敷设的过程第三节光箱线路测试光缆线路测试内容第四节光缆线路的雒护光揽线路维护的内容维护设法及方法（三）考核学问点1 .光纤和光缆的接续2 .光缆敷设3 .光统线路测试4 .光线线路的维护（四）考核要求1 .光纤和光缆的接续方法,要求达到“识记”层次.2 .光缆敷设的过程，要求达到“识记”层次。3 .光缆路刈试内容，要求达到“识记”层次。4 .光缆畿路雒护的内容，要求达到“识记”层次。5 .光缆线路维护用的主要仪表，设备,要求达到“识记”层次.笫十四章其它光纤通信系统的应用不作学习和考核要求.笫十五幸光纤通信乐统的展望不作学习和考核要求。三，关于大纲的说明及考核实施要求（一）自学考试大纲的目的和作用课程自学考试大纲是依据专业自学考试支配的要求.结合自学考试的特点而确定.其目的是时个人自学,社会助学和课程考试命即进行指导和规定。深程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度，规定了课程自学考试的范用利标准.因此，它是编写自学考试教材,驾驭课程内容学问范围和程度的依据，也是进行自学考试命跑的依据.（一）谀程自学考试大纲及教材的关系课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据.教材是学习驾奴课程学问的基本内容及葩树,教材的内容是大纲所规定的课程学问和内容的扩展和发挥。本大纲及教材所体现的课程内容一样：大纲里面的课程内容和考核学问点及教材里面相关内容一样，反过来教材里有的内容，大纲里就不愿定体现.（三）关于自学教材及主要参考书1 .教材：光纤通信工程编者：赵梓森出版社：人民邮电H1.版社2 .参考书：光纤通信光纤通信原理演者：刘增第等端者：张金菊出版社：西安电子科技高校出版社出版社；中国人民高校出版社I四）关于自学要求和自学方法的指导本大纲的课程基本要求是依据专业考试支配和专业培育目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容,以及对基本内容驾驭的程度，基本要求中的学问点构成了课程内容的主体部分。因此，课程基本内容驾驭程度,课程考核学问点是高等教化自学考试考核的主要内容，在自学要求中,对各部分内容与驭程度的要求由低到高依次为：J'耨.理解.与驭.为了使学生能弊更好地适应自学,达到预期效果，盼里学生在自学过程中用意以下几点：1 .在阅读某一章教材之前，应细致问说大纲中这一章的自学要求，考核要求,以便在阅读教材时做到心中有数.2 .在自学过程中，要用意基本概念.基本原理的理解和基本方法的驾驭。（五）对社会助学的要求1 .应熟知考试大纲时课程所提出的总的要求和各章的学问点.2 .应西取各学问点要求达到的层次,并深刻理解各学问点的考物要求.3 .辅导时,应用意联系实际，财学生的学习进行指导。4 .帝超引导学生留意法本概念.基本原理,基本方法的驾驭，5 .留意培育学生的自学实力,引导学生学会独立学习，独立思索，解决问遨，（六）对考核内容和考核目标的说明1 .本课程要求考生学习和驾驭的学问点内容都作为考核的内容。课程中力章的内容均由若干学问点组成，在自学考试中成为考核学问点，因此，课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核学问点的方式给出的.由于各学问点在课程中地位，作用以及学问自身的特点不同.自学考试将对各学问点分别按四个认知（或叫实力）层次确定其考核要求2 .四个实力层次由低到高依次是：识记.领悟.简洁梅用.综合应用.识记：要求考生能第对大纲中的学问点.如定义.定理,公式.性筋.法则等有清楚耕确的相识，并能做出正瞪的推断和选择，领悟：要求考生能够对大纲中的概念，定埋，公式，法则等有确定的说明，酒她它及有关学问点的联系及区分.并能做出正说的表述和说明.的洁应用：要求考生能够运用本大纲中各部分的少数几个学问点，解决简洁的计算.证明或应用问SS,综合应用：要求考生对大纲中的概念，定理，公式，法则熟悉和埋解的基础上，会运用多个学问点,分析.计驾或推导解决稍困难的一些问题.（七）关于考试命题的若干规定：1 .考试方式为闭卷，华试，考试时间为150分钟，评分接受百分制，60分及格，考试时允许带钢笔，铅笔，宜尺，橡皮，计算器，2 .本大纲各章所规定的基本要求.学问点及学问点下的学问细目,都将于考核的内容。考试命造覆盖到浓，并适当考虑课程重点.章节重点，加大重点内容的覆盖度。3 .命SS不应有超出大纲中考核学问点范用的题，考核目标不得御于大纲中所规定的相应的助商实力层次要求.命咫应着重考核自学者时基本概念，基本学问和基本理论是否了解或与G对基本方法是否会用或娴熟.不附出及基本要求不符的偏也或怪题.4 .本课程在试卷中对各实力层次要求的分数比例大致为：识记占20%,领悟占30%,筒洁应用占30%,综合应用占20%.5 .试即碓度可分为：易，较易，较难和难四个等级.每份试卷中不同难度试四分数比例一般为：2：3：3：2.6 .主要题型一般有：单项选择题.多项选择题.埴空S1.名词说明甥.简答题.计算题等，附录题型举例单项选择题对于多模阶跋型光纤，占主要地位的色敬是A,模式色散B.材料色侬C.波导色敌D.波长色侬二.多项选择题数字光接收机的噪声来源于A,光检测噪声B,放大器噪声C.放射机噪声D.传输介质产生的映向=,填空题常用的半导体光检刈器是和.四.名词说明题光纤的数值孔径五，简答题在数字光纤通信系统中.选择传输码型应考虑的主要问遨是什么？六.计算题：已知数字光纤传输系统的参数如K码率为139.264Mb/s放时光功率：S1=Odm接收机灵敏度：Sr=YSdbm（Rrr）.3）光纤衰减年及加加”估接头损耗：4=2x1.W8光纤接头损耗：X）.3dB/个（个km）光纤带宽；<=6<XM"zkm（产0.75）系统富余度：ME=948践路富余度：A=0.584m试计算传输距理受光纤带宽的限制为多少？