Аннотация на «Оптические компоненты волоконно

Аннотация на
«Оптические компоненты волоконно-оптических линий передачи»
1. Наименование учебной дисциплины (полное, сокращенное) в соответствии с
Учебным планом.
Дисциплина «Оптические компоненты волоконно-оптических линий передачи»
преподается студентам очной полной формы обучения по направлению подготовки
бакалавра «200700.62 Фотоника и оптоинформатика» и профиля подготовки «Оптические
информационные технологии» на 4 курсе в 7,8 семестрах.
2. Цели и задачи дисциплины
Целями освоения дисциплины являются: получение знаний по основам построения
волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).
В курсе изучаются физические процессы в оптических волокнах, классификация,
виды, конструкция, основные параметры оптических кабелей, виды, устройство и
параметры активных и пассивных компонентов ВОЛС, методы монтажа пассивных
компонентов ВОЛС, принципы построения двухсторонних линейных трактов ВОЛС,
принципы построения, классификации и основные параметры волоконно-оптических
систем передачи со спектральным уплотнением, методы измерения параметров ВОЛС.
3. Место дисциплины в учебном процессе (в структуре ООП)
Дисциплина относится к циклу Б.3. профессиональных дисциплин и вариативной
части основной образовательной программы.
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
Математика;
Физика;
Оптическая физика;
Физические основы волоконной оптики;
Оптическое материаловедение.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин
1.
Оптические транспортные сети;
1.
2.
3.
4.
5.
4.
Требования к результатам освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать
следующие результаты образования:
1)
Знать:
- о современном состоянии и перспективах в области современной
оптической связи, волоконно-оптических элементов, пассивных и
активных элементов и устройств волоконной оптики (ПК-2);
- основные законы оптики диэлектрических волноводов (ПК-1);
- принципы построения линейных трактов ВОЛС (ПК-7);
- факторы искажения оптического сигнала на ВОЛП (ПК-2).
2)
Уметь:
- осуществлять выбор типа оптического волокна и марки оптического
кабеля, активных и пассивных компонентов ВОЛС (ПК-21);
- формулировать требования к параметрам пассивных и активных
компонент ВОЛС (ПК-7).
3)
Владеть:
- навыками практической работы с волоконно-оптическими элементами и
устройствами (ПК-2, ПК-21);
- навыками измерения параметров ВОЛС (ПК-4).
5. Объем дисциплины, виды учебной работы и формы контроля
Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.
Виды учебной работы: (лекции, практические занятия, лабораторные работы, курсовой
проект, самоподготовка)
Форма контроля: [зачет, экзамен].
6. Краткое содержание дисциплины
№
п/п
Наименование
раздела
дисциплины
Содержание раздела
1. Общие положения.
1.
Истории развития
2. Истории развития оптической связи.
оптической связи ее
3. Современная оптическая связь и перспективы ее развития.
состояние и
перспективы
4. Обобщенная структурная схема волоконно-оптической
системы передачи.
2.
Физические
процессы в
оптических
волокнах
1. Физические процессы в оптических волокнах, технология
изготовления, конструкция, типы, основные конструктивные
параметры.
2. Затухание оптических волокон – составляющие затухания,
зависимость величины затухания от длины волны, окна
прозрачности, их параметры.
3. Межмодовая дисперсия сигналов в многомодовых
оптических волокнах , причины и параметры дисперсии,
способы ее компенсации
4. Хроматическая дисперсия сигналов в одномодовых
оптических волокнах – составляющие, причины, параметры
дисперсии, классификация одномодовых оптических волокон
по виду дисперсионной зависимости – SMF, DSF, NZDSF,
DCF.
5. Двойное лучепреломление в оптических средах.
Поляризационная модовая дисперсия сигналов в оптических
волокнах – причины и параметры дисперсии, способы ее
компенсации
3.
Характеристики,
параметры и
классификация
оптических кабелей
1. Общие положения.
2. Классификация ОК, виды конструкций, назначение
элементов конструкций, основные параметры, маркировка,
основные производители ОК
4.
Активные
компоненты
волоконнооптических линий
1. Источники оптического излучения – светоизлучающие
диоды, полупроводниковые лазеры (лазерные диоды),
принципы работы. Селекция мод в лазерах. Принципы
работы оптических модуляторов.
2. Приемники оптического излучения – фотодиоды и
фототранзисторы, принципы работы. Принципы построения
связи
приемников оптического излучения.
3. Регенерация оптических сигналов – принципы работы и
способы реализации регенераторов оптических сигналов на
электрическом уровне.
4. Оптические квантовые усилители волоконно-оптических
систем передачи – классификация, принципы работы,
область применения.
1. Общие положения.
2. Разъемные соединители ВОЛП – виды, назначение.
3. Неразъемные соединения ОВ – склеивание, сварка.
Подготовка ОВ к сращиванию, юстировка, основные этапы
технологии сварки, защита мест сращивания ОВ.
4. Оптические разветвители, чувствительные и
нечувствительные к длине волны - сплиттеры,
мультиплексоры и демультиплексоры, оптические фильтры и
их реализация с использованием дифракционных решеток,
тонкопленочных фильтров и решеток Брэгга.
5.
Пассивные
компоненты
волоконнооптических линий
связи
5. Применение решеток Брэгга в других активных и
пассивных устройствах ВОЛС – в эрбиевых ОКУ,
мультиплексорах ввода-вывода, в оптических
переключателях.
6. Оптические устройства, работающие на основе эффекта
Фарадея – оптические изоляторы и циркуляторы (Y- и X типов), вращательная дисперсия. Параметры и область
применения изоляторов и циркуляторов.
7. Методы построения компенсаторов дисперсии сигналов на
оптическом уровне.
8. Оптические муфты – классификация, виды конструкций,
назначение элементов конструкций, основные параметры,
маркировка, основные производители муфт.
9. Способы терминирования оптических волокон линейных
оптических кабелей.
10. Оптические
распределительные
устройства
–
распределительные коробки, панели и шкафы. Назначение и
элементы конструкций.
11. Оптические кроссы – назначение, виды и элементы
конструкций.
6.
Принципы
построения
линейных трактов
ВОЛС
1. Принципы построения двухсторонних линейных трактов
волоконно-оптических систем передачи.
2. Принципы построения, классификация и основные
параметры волоконно-оптических систем передачи со
спектральным уплотнением – простых («грубых») CWDMсистем, систем с плотным (DWDM) и сверхплотным
(HDWDM) спектральным уплотнением.
1. Назначение, основные виды и периодичность измерений на
волоконно-оптических
линиях
передачи
(ВОЛП).
Оборудование, используемое при проведении измерений.
2. Прямые методы измерения затухания различных элементов
волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) – метод
обрыва и метод вносимого затухания.
7.
Измерение
параметров ВОЛС
3. Измерение затухания элементов ВОЛП методом обратного
рассеяния – структурная схема и принцип работы
рефлектометра обратного рассеяния (OTDR), характерные
участки рефлектограмм OTDR, способы уменьшения
погрешностей измерений.
4. Математические методы обработки рефлектограмм OTDR
– метод двух точек и метод наименьших квадратов.
Особенности измерения затухания стыков ОВ методом
обратного рассеяния, схемы размещения маркеров.
7.
Составитель
Никулина Татьяна Геннадьевна, доцент каф. ЛС и ИТС, к.т.н.