Đề cương môn Thông tin quang

Nội dung text: Đề cương môn Thông tin quang

1. BỘ GIÁO D ỤC VÀ ĐÀO T ẠO TR ƯỜNG ĐẠ I H ỌC DÂN L ẬP H ẢI PHÒNG ISO 9001:2008 ĐỀ C ƯƠNG CHI TI ẾT MÔN H ỌC Thông tin quang Mã môn: OPC33021 Dùng cho ngành Điện t ử vi ễn thông Bộ môn ph ụ trách Điện t ử
2. THÔNG TIN V Ề CÁC GI ẢNG VIÊN CÓ TH Ể THAM GIA GI ẢNG D ẠY MÔN H ỌC 1. ThS. Đoàn H ữu Ch ức - Gi ảng Viên C ơ h ữu - Ch ức danh, h ọc hàm, h ọc v ị: Gi ảng viên, Th ạc s ĩ - Thu ộc b ộ môn: Điện - Điện t ử - Địa ch ỉ liên h ệ: Số 1A/54 Nguy ễn B ỉnh Khiêm – HP - Điện tho ại: 0904513379 - Các h ướng nghiên c ứu chính: Thông tin quang, Đo l ường điều khi ển, Vi điều khi ển. 2. KS. NGUY ỄN TH Ị H ƯƠ NG – Gi ảng viên c ơ h ữu - Ch ức danh, h ọc hàm, h ọc v ị: Gi ảng viên, K ĩ s ư - Thu ộc b ộ môn: Điện t ử - Địa ch ỉ liên h ệ: 69/ T ổ 2 - Khu Hàng Kênh 1- D ư Hàng Kênh - Lê Chân – H ải Phòng - Điện tho ại: 0904243207 Email: nthuong@hpu.edu.vn - Các h ướng nghiên c ứu chính: H ệ th ống thông tin di độ ng, thi ết k ế h ệ th ống.
3. THÔNG TIN V Ề MÔN H ỌC 1. Thông tin chung: - S ố đơn v ị h ọc trình/tín ch ỉ: 2 - Các môn h ọc tiên quy ết: V ật lý, C ấu ki ện điện t ử, K ỹ thu ật m ạch điện t ử. - Các môn h ọc k ế ti ếp: K ỹ thu ật m ạch điện t ử, x ử lý tín hi ệu s ố - Th ời gian phân b ổ đố i v ới các ho ạt độ ng: + Nghe gi ảng lý thuy ết: 24 ti ết + Làm bài t ập trên l ớp: 4 Ti ết + Th ảo lu ận: 0 ti ết + T ự h ọc (làm ti ểu lu ận): 15 Ti ết + Ki ểm tra th ường xuyên: 2 ti ết 2. M ục tiêu c ủa môn h ọc - Ki ến th ức: Cung c ấp ki ến th ức phân tích, tính toán, kh ảo sát các h ệ th ống thông tin quang. - K ỹ n ăng: Phát tri ển các k ỹ n ăng v ề phân tích, tính toán, kh ảo sát các thành ph ần của h ệ th ống thông tin quang. - Thái độ: Nghiêm túc trong h ọc t ập và nghiên c ứu. 3. Tóm t ắt n ội dung môn h ọc - Sinh viên h ọc v ề nh ững khái ni ệm c ơ b ản v ề các thành ph ần c ơ b ản c ủa các h ệ th ống thông tin quang, nh ư s ợi quang, ngu ồn phát, b ộ thu. - Kh ảo sát, thi ết k ế m ột h ệ th ống thông tin quang điểm điểm. 4. H ọc li ệu 1. Hoàng Ứng Huy ền (1993), Kỹ thu ật thông tin quang , T ổng c ục B ưu điện, Hà n ội. 2. V ũ V ăn San (1997), Kỹ thu ật thông tin quang , Nxb KHKT, Hà n ội. 3. Phùng V ăn V ận, Tr ần H ồng Quân (2002), Hệ th ống thông tin quang s ợi, NXB KHKT, Hà n ội. 4. Govind P. Agrawal, (2003), Fiber Optic Communication Systems , Third Edition, 5. N ội dung và hình th ức d ạy - h ọc Hình th ức d ạy - h ọc Tổng Nội dung Lý Bài Th ảo TH,TN, Tự Ki ểm (ti ết)
4. thuy ết tập lu ận điền dã học, tra tự NC Ch ươ ng 1. Cáp s ợi quang 6 2 0 0 0 1 9T 1.1. Gi ới thi ệu chung 1 1.2. S ợi d ẫn quang 2 1.2.1. Khái ni ệm 1.2.2. Kh ẩu độ s ố 1.2.3. Mode truy ền d ẫn và bước sóng c ắt 1.3. Suy hao và tán s ắc ánh 2 sáng 1.3.1 Suy hao tín hi ệu 1.3.1.1. Các khái ni ệm 1.3.1.2. Suy hao do h ấp th ụ 1.3.1.3. Suy hao do tán x ạ 1 1.3.1.4. Các suy hao khác 1.3.2. Tán s ắc ánh sáng 1.3.2.1. Tán s ắc mode 2 1.3.2.2. Tán s ắc v ật li ệu 1 1.4. Bài t ập 1.5. Ki ểm tra Ch ươ ng 2. Ngu ồn phát và khu ếch 4 0 0 0 0 4T đại quang 1 2.1. Các khái ni ệm c ơ b ản 2.1.1. T ỷ l ệ h ấp th ụ và phát x ạ ánh sáng 2.1.2. Chuy ển ti ếp PN dùng làm ngu ồn phát 2.1.2.1. Chuy ển ti ếp thu ần 2.1.2.2. C ấu trúc d ị th ể kép 0.5 2.2. LED và Laser 1.5 2.2.1. LED 2.2.2. Laser 2.2.2.1. Cấu trúc Laser bán dẫn 1 2.2.3.2. Các thông s ố quan tr ọng 2.3. B ộ khu ếch đạ i quang s ợi EDFA 2.3.1. Nguyên lý chung 2.3.2. B ộ khu ếch đạ i EDFA 2.3.3. Ứng d ụng EDFA
5. Ch ươ ng 3. B ộ thu quang 4 1 0 0 0 1 6T 3.1. Các khái ni ệm c ơ b ản 1 3.1.1. Hi ệu su ất quang t ử, bước sóng c ắt 3.1.2. D ải thông và các y ếu t ố 2 ảnh h ưởng 3.2. Các b ộ tách sóng quang 3.2.1. PN photodiode 3.2.2. PIN photodiode 1 3.2.3. APD photodiode thác l ũ - 1 3.3. Thi ết k ế b ộ thu - 1 3.4. Bài t ập 3.5. Ki ểm tra Ch ươ ng 4. K ỹ thu ật ghép kênh 4 0 0 0 0 4T quang 4.1. K ỹ thu ật ghép b ước sóng 0.5 4.1.1. Nguyên lý c ơ b ản 0.5 4.1.2. Các tham s ố c ơ b ản 1 4.1.3. Các thi ết b ị ghép b ước 1 sóng quang 1 4.1.4. H ệ th ống ghép b ước sóng 4.2. Nghiên c ứu m ạng IP/WDM Ch ươ ng 5. M ạng thông tin quang 2 0 0 0 0 2T nội h ạt 1 5.1. Quan điểm v ề l ớp trong 1 mạng quang 5.2. Các c ấu trúc m ạng quang 5.2.1. Bus s ợi quang 5.2.2. C ấu trúc hình sao 5.2.3. C ấu trúc ring Ch ươ ng 6. Thi ết k ế tuy ến 4 1 0 0 0 0 5T 6.1. Yêu c ầu chung 0.5 6.2. Mã hoá đường truy ền 0.5 6.3. Các thông s ố tuy ến và 2 cân b ằng công su ất 6.3.1. S ố tr ạm l ặp, độ dài tuy ến 6.3.2. Xác su ất l ỗi bit, s ố photon yêu c ầu 6.3.3. Công su ất quang t ối thi ểu 1
6. 6.3.4. Ph ươ ng trình cân b ằng công su ất 1 6.3.5. Các thông s ố th ời gian và d ải thông 6.4. Nghiên c ứu m ột s ố h ệ th ống quang th ực t ế 6.5. Bài t ập Bảo v ệ ti ểu lu ận Tổng 24 4 2 30 6. L ịch trình t ổ ch ức d ạy - h ọc c ụ th ể Nội dung yêu c ầu Chi ti ết v ề hình th ức t ổ Ghi Tu ần Nội dung sinh viên ph ải ch ức d ạy – h ọc chú chu ẩn b ị tr ước Ch ươ ng 1. Cáp s ợi quang - Giáo viên gi ảng 1.1. Gi ới thi ệu chung - Sinh viên nghe 1.2. S ợi d ẫn quang gi ảng - Đọc tài li ệu 1.2.1. Khái ni ệm I tr ước ở nhà 1.2.2. Kh ẩu độ s ố 1.2.3. Mode truy ền d ẫn và b ước sóng cắt 1.3. Suy hao và tán s ắc ánh sáng - Giáo viên gi ảng 1.3.1 Suy hao tín hi ệu - Sinh viên nghe 1.3.1.1. Các khái ni ệm gi ảng 1.3.1.2. Suy hao do h ấp th ụ - Đọc tài li ệu II 1.3.1.3. Suy hao do tán x ạ tr ước ở nhà 1.3.1.4. Các suy hao khác 1.3.2. Tán s ắc ánh sáng 1.3.2.1. Tán s ắc mode 1.3.2.2. Tán s ắc v ật li ệu 1.4. Bài t ập - Giáo viên ki ểm - Đọc tài li ệu Giao đề tài ti ểu lu ận tra bài tr ước ở nhà III 1.5. Ki ểm tra th ường xuyên l ần 1 - Làm bài t ập Ch ươ ng 2. Ngu ồn phát và khu ếch đạ i quang - Giáo viên gi ảng 2.1. Các khái ni ệm c ơ b ản - Sinh viên nghe 2.1.1. T ỷ l ệ h ấp th ụ và phát x ạ ánh sáng gi ảng Đọc tài li ệu IV 2.1.2. Chuy ển ti ếp PN dùng làm ngu ồn phát tr ước ở nhà 2.1.2.1. Chuy ển ti ếp thu ần 2.1.2.2. C ấu trúc d ị th ể kép
7. 2.2. LED và Laser 2.2.1. LED 2.2.2. Laser 2.2.2.1. Cấu trúc Laser bán d ẫn 2.2.3.2. Các thông s ố quan tr ọng 2.3. B ộ khu ếch đạ i quang s ợi EDFA 2.3.1. Nguyên lý chung 2.3.2. B ộ khu ếch đạ i EDFA - Giáo viên gi ảng 2.3.3. Ứng d ụng EDFA - Sinh viên nghe Ch ươ ng 3. B ộ thu quang gi ảng 3.1. Các khái ni ệm c ơ b ản 3.1.1. Hi ệu su ất quang t ử, b ước sóng - Đọc tài li ệu V cắt tr ước ở nhà 3.1.2. D ải thông và các y ếu t ố ảnh hưởng 3.2. Các b ộ tách sóng quang 3.2.1. PN photodiode 3.2.2. PIN photodiode 3.2.3. APD photodiode thác l ũ - Sinh viên nghe - Đọc tài li ệu 3.3. Thi ết k ế b ộ thu gi ảng VI tr ước ở nhà 3.4. Bài t ập - Giáo viên ki ểm - Làm bài t ập tra bài 3.5. Ki ểm tra th ường xuyên l ần 2 Ch ươ ng 4. K ỹ thu ật ghép kênh quang - Giáo viên gi ảng 4.1. K ỹ thu ật ghép b ước sóng - Sinh viên nghe 4.1.1. Nguyên lý c ơ b ản gi ảng - Đọc tài li ệu VII 4.1.2. Các tham s ố c ơ b ản tr ước ở nhà 4.1.3. Các thi ết b ị ghép b ước sóng quang 4.1.4. H ệ th ống ghép b ước sóng 4.2. Nghiên c ứu h ệ th ống IP/WDM Ch ươ ng 5. M ạng thông tin quang n ội hạt 5.1. Quan điểm v ề l ớp trong m ạng quang - Đọc tài li ệu - Giáo viên gi ảng VIII 5.2. Các c ấu trúc m ạng quang tr ước ở nhà - Sinh viên nghe 5.2.1. Bus s ợi quang gi ảng 5.2.2. C ấu trúc hình sao 5.2.3. C ấu trúc ring 5.2.3. C ấu trúc ring - Giáo viên gi ảng - Đọc tài li ệu IX - Sinh viên nghe tr ước ở nhà
8. Ch ươ ng 6. Thi ết k ế tuy ến gi ảng 6.1. Yêu c ầu chung - Giáo viên ki ểm 6.2. Mã hoá đường truy ền tra bài 6.3. Các thông s ố tuy ến và cân b ằng công su ất 6.3.1. S ố tr ạm l ặp, độ dài tuy ến 6.3.2. Xác su ất l ỗi bit, s ố photon yêu cầu 6.3.3. Công su ất quang t ối thi ểu - Giáo viên gi ảng 6.3.4. Ph ươ ng trình cân b ằng công su ất - Giáo viên ki ểm - Đọc tài li ệu X 6.4. Nghiên c ứu m ột s ố h ệ th ống quang tra bài tr ước ở nhà th ực t ế 6.5. Bài t ập và ôn t ập XI Làm ti ểu lu ận SV t ự h ọc XII Làm ti ểu lu ận SV t ự h ọc XIII Làm ti ểu lu ận SV t ự h ọc XIV Làm ti ểu lu ận SV t ự h ọc XV Làm ti ểu lu ận và b ảo v ệ SV t ự h ọc 7. Tiêu chí đánh giá nhi ệm v ụ gi ảng viên giao cho sinh viên - D ự l ớp đầ y đủ - Đọc tài li ệu ở nhà - Làm bài t ập đầ y đủ 8. Hình th ức ki ểm tra, đánh giá môn h ọc - Ki ểm tra bài t ập - Thi t ự lu ận cu ối h ọc k ỳ 9. Các lo ại điểm ki ểm tra và tr ọng s ố c ủa t ừng lo ại điểm - Điểm chuyên c ần D1 (theo quy ch ế 25) - Điểm trên l ớp và ti ểu lu ận D2 - Thi cu ối h ọc k ỳ l ấy điểm D3 - Điểm c ủa môn h ọc tính b ằng: 0.3(0.4D1+0.6D2)+0.7D3 10. Yêu c ầu c ủa gi ảng viên đối v ới môn h ọc - H ọc lý thuy ết trên gi ảng đường - Sinh viên ph ải tham d ự trên l ớp đầ y đủ , đọ c tài li ệu và làm bài t ập ở nhà.
9. Hải Phòng, ngày tháng năm 2011 Phó Ch ủ nhi ệm B ộ môn Ng ười vi ết đề c ươ ng chi ti ết ThS. Đoàn H ữu Ch ức ThS. Đoàn H ữu Ch ức