光纤通信技术的看法和建议

光纤通信技术的看法和建议

学生姓名：吉春梅 班级：08微电 学号：200730371194

摘要：从企业、学生、社会的角度分析了“光纤通信”课程的教学背景，根据该课程的教学要求，及经过一段时间对《光纤通信》这一课程的理论知识的学习，对光纤通信技术有了一定的了解；后一阶段是通过自己动手做试验，对实验数据结果等整理，并对实验过程中产生的各种现象作进一步的了解，加深了对光纤通信技术的认识。特别是最后将所作实验选择一个做成PPT并做讲解的过程，就对实验涉及的个知识点有了更深刻的认识，总之经过大半个学期的学习，我对《光纤通信》这一课程有一些自己的看法。关键字：课程教改

0概述

光纤通信技术光纤通信自从问世以来，给整个通信领域带来了一场革命，它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。光纤通信技术已深入到社会生活的各个层面，成为现代社会重要的关键基础设施，通信产业也成长为国家的支柱产业。在我国，光电领域各行业也快速发展，光纤通信、激光、光电显示、太阳能、（O）LED等行业的企业对既懂得专业基本理论，又掌握相关实用技术的人才的需求日益增长。由于竞争的日趋激烈，各企业为了提高自己的竞争力，总是不断推出新产品。以先进的模拟设计技术，配合高速计算机计算的能力，迅速验证新产品的规格与性能，如此才能有效率地进入量产，缩短新产品上市的时间。[1]因此，企业对学生的实践能力、创新能力及科技写作能力等提出了更高的要求。

近年来，学生就业压力增大，学生迫切需要了解生产企业、相关的工作岗位及所学知识在企业中的应用等。由于教材内容的滞后，在新工艺、新技术等方面的内容不如相关杂志更新快。随着计算机网络的发展，学生获取知识的渠道增多，已经不满足基于教材的教学内容和教学方法。

与此相适应，各高校均将光纤通信技术课程列为相关通信与信息类专业的专业必修课。该课程对于学生理解各种通信技术是至关重要的，其基本目标是掌握光纤通信技术的基本知识、基本原理、基本应用技能等。学生毕业后能够从事光纤数字通信设备的操作、维护、故障排查，以及简单的工程设计、施工等工作。不过我们这一课程毕竟非专业课，主要是以兴趣为主，教学过程中采用理论与实践相结合的方式还是能够很好地激发大家的积极性，使大家能够自发自主地学习相关知识。

2007年，教育部的1、2号文件提出了实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，要求进一步改革教学内容和教学方法，培养学生的实践能力和创新精神。[2-3]在今年7月发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中指出“改革教学内容、方法、手段，建设现代学校制度”和“支持学生参与科学研究，强化实践教学环节”。[4]

1光纤通信发展史

光纤通信技术是一门发展非常迅速的学科：

1966年，美籍华人高锟（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了光纤通信的基础。

1970年，光纤研制取得了重大突破。美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。因此，光纤通信开始可以和同轴电缆通信竞争，世界各国相继投入大量人力物力，

把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。

1972年，随着光纤制备工艺中的原材料提纯、制棒和拉丝技术水平的不断提高，进而将梯度折射率多模光纤的衰减系数降至4dB/km。

1973年，美国贝尔实验室研制的光纤损耗降低到2.5dB/km。1974年降到了1.1dB/km。 1976年日本电报电话（NTT）公司等单位将光纤损耗降低到0.47dB/km（波长1.2?m）。 在以后的10年中， 1.55?m波长处的光纤损耗（如图2所示）：1979年是20dB/km，1984年是0.157dB/km，1986年是0.154dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。

dB/km3020

图1

dB/km30

光纤损耗情况图2

20100

100

1970197219731974年

1550nm波长处光纤损耗197919841986年

?

1976年，在进一步设法降低玻璃中的OH（氢氧根）含量时，发现光纤的衰减在长波长区有1.31?m和1.55?m两个低损耗窗口。

1976年，美国在亚特兰大进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验，系统采用GaAlAs激光器作为光源，多模光纤作为传输介质，速率为44.736Mbit/s、传输距离约10km，这一试验使光纤通信向实用化迈出了第一步。

1980年，原材料提纯和光纤制备工艺得到不断完善，从而加快了光纤的传输窗口由0.85

?m移至1.31?m和1.55?m的进程。特别是制出了低衰减光纤，其在1.55?m的衰减系

数为0.20dB/km，已接近理论值。与此同时，为促进光纤通信系统的实用化，人们又及时地开发出适用于长波长的光源，即激光器、发光管和光检测器。应运而生的光纤成缆、光无源器件、性能测试及工程应用仪表等技术的日趋成熟，都为光纤光缆作为新的通信传输媒质奠定了良好的基础。

1981年以后，世界各发达国家将光纤通信技术大规模地推入商用。历经20余年的突飞猛进的发展，光纤通信速率已由1978年的45Mbit/s（例如美国MCI于1991年开通了Chicago至St.Louis全长275英里的4×10Gbit/s的商用光纤通信系统等）。

到现在，光纤通信就已经发展成一个巨大的系统工程，就光纤通信技术本身来说，应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 光纤通信未来发展趋势 ：

（1）高速长距离光传输[5]-- Comparison of Two Kinds of High-speed Long-haul Nonlinear Optical Transmission Systems[6] （2）光弧子通信

（3）光网络智能化--光网络的智能化（ASON）作为光网络的一个发展趋势，已经被业界所认可。[7] 全球数据业务的爆炸式增长要求光传送网络提供更灵活的网络指配和高效快速的网络保护恢复能力，ASON技术的出现和快速发展体现了光网络发展的这一新趋势 （4）智能光联网技术

关于光纤通信课程的建议看法

2课堂教学

我们可以了解到光纤通信发展是如此迅速，一天一个样，而我们的教材内容落后，也没有及时的追踪最新光纤通信技术的样子，我认为建立一个网络平台，专门收集关于光纤通信技术的“科技论文”“学年论文”、“课程设计”、“科研训练”、“毕业论文”等供学生浏览非常有必要。

课堂教学用论文的选取应从文章主题、论文难度、文章的作者和单位、近期研究热点等方面进行考虑。

首先，选取文章的主题应符合课程教学大纲的要求。 其次，教学用论文的难度要适当。

再次，教学用论文的作者及其单位要在行业内有一定的影响力。

3实践教学

其次就是我们的实验课，让我们自己动手做试验，自己上网查找相关实验的信息，对实验数据进行分析处理，特别是要求做成ppt讲解的那一个实验，我们可以说确实掌握了该部分知识的，从机理，电路图到数据处理都进行了深入的学习，从组员的身上也学到了很多东西，这一点我觉得很好。但是我们的实验室设备特别老旧，有的根本无法使用了，而且因为缺乏指导，就感觉很多操作步骤很不规范，例如本该用双踪示波器对所测波的波形与时钟波形进行对比，结果因为实验室双踪示波器都没法使用所以用数字示波器来代替，这样的话，对实验结果肯定会造成一些影响。因此引进新的实验设备还是非常必要的。不过采用其他的手段对这一不足进行补救，我们可以将历届毕业设计的视频及论文等引入到实践教学环节中，也就是多采用多媒体的教学手段。

最后就是提供一个时间来让大家交流学习经验成果也很有必要，因为是选修课，大家专业不同，班级不同，甚至学院学校都不同，平时在一起时间本来就很少然后上课的时候各自为政，都分成小团体，这样的话课堂气氛就不太好。

4新知识、新技术的引用

高速长距离光传输，光弧子通信，光网络智能化，智能光联网技术等新知识、新技术充实到教学内容中，为学生提供符合时代需要的教学内容。

5教学成果设想

通过把论文应用于“光纤通信”课程，缩短了课堂教学与真实的科研过程、生产过程之间的距离，丰富了理论课程的教学形式，提高了学生的学习积极性，提升了学生的科学素养；学习论文中如何提出、分析、解决问题，如何使用科学的语言把问题表述清楚，培养了学生的综合能力，为“学年论文”、“课程设计”、“科研训练”、“毕业论文（设计）”等课程作了准备；学生对论文中的结果进行重复计算，能激励学生探索，提高学生分析、解决问题的能力；英文科技文献的学习，提高了学生英语的应用水平和对外语学习的认识。 实验课程的开展就能够很大程度的加强学生的动手能力，收集各种资料的能力，分析实验现象实验结果的能力也能大大提高。

参考文献：

[1]讯技光电科技(上海)有限公司.光学CAD设计联合实验室企划书[EB/OL].www.infotek.com.cn.

[2]教育部.教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[Z].2007. [3]教育部.教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z].2007. [4]中共中央,国务院.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)[Z].2010.

[5]del DUCE A,KILLEY R I,BAYVEL P.Comparison of nonlinear pulse interactions in 160-Gb/s quasi-linear and dispersion managed soliton systems［J］.Journal of Lightwave Technology, 2004,22(5):1263-1271.

[6] CAI Ju,SUN Jie. Comparison of Two Kinds of High-speed Long-haul Nonlinear Optical Transmission Systems[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2010, 39(s1): 83～87

[7] ITU-T Recommendation G.807/Y.1302-2001,Requirements for Automatic Switched Transport Networks (ASTN)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2lr5.html