光纖通信(南京郵電大學建設的慕課)

光纖通信課程是南京郵電大學建設的慕課、國家精品線上開放課程，於2017年09月11日首次在中國大學MOOC開課，授課教師為沈建華、齊麗娜、劉愛萍、張春梅、楊梅、陳健。據2021年8月中國大學MOOC官網顯示該課程已運行9學期。

光纖通信課程共十二章，包括光纖通信系統、SDH傳送網、同步數字傳輸體制、同步數字型系、光纖傳輸特性、光波分復用系統等內容。

基本介紹

• 中文名：光纖通信
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程
• 授課平台：中國大學MOOC
• 開課時間：2017年09月11日（首次）
• 授課教師：沈建華、齊麗娜、劉愛萍、張春梅、楊梅、陳健
• 建設院校：南京郵電大學

課程性質

課程背景

光纖通信是人類在20世紀發明的技術，是網際網路、通信網、廣播電視網的基礎，也是網路業務和套用的基石。沒有光纖通信，先進的計算機和路由器也只能是一個孤零零的網路節點，無法構成網路。人們所熟悉的物聯網、大數據、雲計算、虛擬現實等都只是空中樓閣，人們還可能生活在網路的“石器時代”。

課程定位

光纖通信課程是通信工程、電子信息工程、光電信息科學與工程、信息工程等電子信息類專業課，通過對光纖結構及傳輸機理、光源和光傳送機、光檢測器和光接收機、無源光器件等內容的學習，理解和掌握光纖通信系統中的原理和方法，為後續學習或開展相關領域的工程技術工作提供基礎。

適應專業

光纖通信課程適合電子信息類專業學習。

課程簡介

光纖通信課程共十二章，第一章介紹光纖與光纜的結構和類型等內容；第二章講述光纖傳輸特性等內容；第三章介紹發光二極體工作原理及光源器件性能參數等內容；第四章講述光接收機性能分析等內容；第五章介紹光放大器原理和類型等內容；第六章講述新型光放大器及套用等內容；第七章介紹同步數字型系復用映射過程等內容；第八章講述同步數字型系網元設備及網同步等內容；第九章介紹信道監控技術等內容；第十章講述光纖通信系統傳輸性能指標等內容；第十一章介紹光纖通信系統的可用性等內容；第十二章講述量子光通信等內容。

課程大綱

第一章 緒論及光傳輸理論 課時 1 導論 2 光纖與光纜的結構和類型 3 射線光學分析方法 4 波動光學分析方法 第二章 光纖傳輸特性及雷射器結構 課時 1 光纖傳輸特性 2 常用光纖類型 3 雷射產生的物理基礎 4 半導體雷射器工作原理 第三章 光傳送電路及光檢測器原理 課時 1 發光二極體工作原理及光源器件性能參數 2 光源調製及輸入電路 3 光傳送電路 4 光電檢測原理 第四章 常用光電檢測器原理及光接收機性能分析 課時 1 PIN光電二極體和雪崩光電二極體 2 光接收機結構 3 光接收機性能分析 4 光中繼器 第五章 光無源器件及摻鉺光纖放大器 課時 1 光纖連線器和耦合器 2 常用無源器件 3 光放大器原理和類型 4 摻鉺光纖放大器 第六章 同步數字傳輸體制初步 課時 1 光纖拉曼放大器 2 新型光放大器及套用 3 數字傳輸技術概述

4 準同步數字型系 第七章 同步數字型系 課時 1 同步數字型系幀結構 2 同步數字型系復用映射過程 3 同步數字型系復用映射過程（續） 第八章 SDH傳送網及網同步 課時 1 同步數字型系網元設備及網同步 2 同步數字型系網同步（續） 3 SDH傳送網 4 SDH傳送網（續） 第九章 光波分復用系統 課時 1波分復用原理 2 WDM系統結構及分類 3 WDM系統中的光器件 4 WDM光纖傳輸及信道監控技術 第十章 光纖通信系統模型及性能指標 課時 1 數字傳輸模型 2 光纖通信系統傳輸性能指標(1) 3 光纖通信系統傳輸性能指標(2) 第十一章 光纖通信系統設計 課時 1 光纖通信系統傳輸性能指標(3) 2 光纖通信系統的可用性 3 系統設計基本方法 第十二章 光纖通信新技術 課時 1 相干光通信 2 光孤子通信 3 空間光通信 4 量子光通信

（註：課程大綱排版從左到右排列）

開課信息

開課次數	開課時間	授課老師	學時安排	參與人數
第1次開課	2017年09月11日-2017年11月05日	沈建華	3-4小時每周	1371
第2次開課	2018年02月27日-2018年06月24日	沈建華、齊麗娜		2009
第3次開課	2018年09月17日-2019年01月11日	沈建華、齊麗娜、張春梅	3小時每周	2980
第4次開課	2019年02月25日-2019年06月27日	沈建華、齊麗娜、張春梅、陳健		2923
第5次開課	2019年09月09日-2019年12月30日		3-5小時每周	3604
第6次開課	2020年02月17日-2020年06月30日	沈建華、齊麗娜、劉愛萍、張春梅、陳健	3小時每周	10938
第7次開課	2020年09月07日-2021年01月16日	沈建華、齊麗娜、劉愛萍、張春梅		2943
第8次開課	2021年02月22日-2021年06月28日			3800
第9次開課	2021年08月30日-2022年01月19日	沈建華、齊麗娜、劉愛萍、張春梅、楊梅	4小時每周	待定

（註：表格內容參考資料）

教學目標

1、掌握光纖通信系統中的基本概念、原理和方法；

2、掌握相關工程問題的分析和解決問題的能力；

3、掌握系統設計方法和性能評估手段。

學習預備

• 預備知識

1、電磁場與傳輸理論基礎知識

電磁學基本概念，了解麥克斯韋方程、介質波導、模式及傳播條件等基本概念。

2、通信系統原理基礎知識

基本的通信系統原理知識，包括通信系統的基本構成、信號的接收、噪聲分析、系統設計等。

3、計算機網路與套用技術基礎知識

基本的網路原理與基本知識，包括網路協定分層概念及其套用等。

4、數學類基礎知識

基本的數學分析和計算知識，包括射線光學分析方法、光纖傳輸特性分析、光放大器原理、系統性能分析等。

考核標準

光纖通信課程總評成績由單元測試、討論區參與討論的數量和質量、線上考試三部分的成績組成，其中單元測試占30%，討論區參與討論的數量和質量占20%，線上考試占50%。60-80分可以申請合格證書，80-100分可以申請優秀證書。

所獲榮譽

2019年1月8日，光纖通信課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

教師簡介

沈建華，南京郵電大學通信與信息工程學院教授，碩士生導師，承擔數字通信、傳輸技術等課程教學。

齊麗娜，南京郵電大學通信與信息工程學院副教授，研究的方向為移動通信與寬頻無線技術。

劉愛萍，南京郵電大學通信與信息工程學院副教授，研究方向為集成量子光學、量子信息處理。

張春梅，南京郵電大學通信與信息工程學院副教授，承擔光纖通信與數字傳輸、計算機網路等課程教學。

楊梅，南京郵電大學通信與信息工程學院講師，承擔光纖通信與數字傳輸、衛星廣播與光纖通信課程教學。

陳健，南京郵電大學通信與信息工程學院教授，研究的方向為光纖數字相干通信技術、智慧型軟體光傳輸技術。