教案课程:光纤通信内容:第2章光纤与光缆课时:8学时武汉理工大学信息工程学院教师：王原丽课题光纤与光缆科目光纤通信课时8学时教师王原丽授课班级通信工程sy0601时间2009～2010学年第一学期教学目的与要求知识目标：1、掌握光纤的结构和分类的基本概念。2、对光纤的导光原理采用射线法和标量近似解法进行重点分析。3、对单模光纤的结构特点、主模及单模传输条件进行讨论。4、熟练掌握光纤的传输特性及特殊光纤的基本概念。5、了解光纤制造的基本方法以及光纤材料的选择能力目标：掌握光纤的结构特性、光纤的传输特性、损耗、色散的概念。情感目标：建立学生对光纤通信系统中传输介质-光纤模型的熟练掌握，为后续知识点的学习建立扎实的理论基础，激发学生对光纤通信的学习热情。教学重点光纤模式和结构，光纤波导传输的基本原理，单模光纤的基本原理，光纤材料和制造基本原理。教学难点圆柱波导的模式理论教学方法讲述法、演示法、发现法、讨论法教学环境多媒体教室教学准备多媒体课件教学过程1、复习提问2、引入新课3、讲解新课4、归纳总结6、布置作业课后记载通过演示、多媒体教学软件与传统教学相结合，使教学过程更生动、直观，学生更易接受及产生学习兴趣。探究式教学的应用可让学生结合所学知识，通过自主地观察、分析得出结论，培养了独立思维能力。教案教学内容：基本光学定律和定义，光纤模式和结构，光纤波导传输的基本原理，圆波导的模式理论，单模光纤的基本原理，光纤材料和制造基本原理。重点：光纤模式和结构，光纤波导传输的基本原理，单模光纤的基本原理，光纤材料和制造基本原理。难点：圆波导的模式理论（三）学时教学环节课程内容学时讲课习题课小计光纤的结构和分类22光纤的导光原理22单模光纤、光纤的传输特性22光纤的非线性效应、光纤制造22（四）概述对光纤的结构和分类做简单介绍,对光纤的导光原理采用射线法和标量近似解法进行重点分析。对单模光纤的结构特点、主模及单模传输条件进行讨论。介绍光纤的传输特性及特殊光纤。教学环节教学过程引言本章课程的讲授该部分内容理论性较强，要求学生掌握基本的分析方法。此部分内容需要学生重点掌握并会灵活应用色散的概念要重点强调，建立脉冲展宽的思想此部分内容做简单介绍在整个通信技术的发展中传输介质始终是人们需要不断研究和改进的课题，光通信从19世纪前就已得到应用，但由于没有找到合适的传输介质，使得光通信无法充分发挥其优点。1966年英籍华人科学家C.K.Kao发表论文提出可以利用纯度极高的石英玻璃作为传输煤质来传送光信号，从而拉开了光纤通信技术飞速发展的序幕（C.K.Kao博士也因此成就获得2009年Nobel物理学奖）。近半个世纪来，人们对光纤的结构、制造工艺不断改善，使得光纤的传输性能越来越优良，光纤已经成为现代长途干线网络信息传输的首选传输介质。本章将对光纤进行详细的讨论，使学生对光纤通信课程建立较好的基本理解。在讲授基本内容之前请学生回答自己对实际生活中所接触的光纤光缆的认识和理解，大家在什么地方用过光纤呢？家里或宿舍上网时信息是通过什么进行传输或如何进行传输的呢？通过提问对学生进行较好的引导，让学生上课时很快提高兴趣。2.1光纤的结构和分类2.1.1光纤的结构光纤有不同的结构形式。目前，通信用的光纤绝大多数是用石英材料做成的横截面很小的双层同心玻璃体，外层玻璃的折射率比内层稍低。折射率高的中心部分叫做纤芯，其折射率为，直径为2a；折射率低的外围部分称为包层，其折射率为，直径为2b。让学生自行思考为何要采用这种结构？提问！强调纤芯和包层的折射率很接近、差值不能太大。采用芯包结构的目的：（1）进行全反射，减小散射损耗。（2）增加纤芯的机械强度。（3）保护纤芯不受外界的污染。2.1.2光纤的分类按照折射率分布、传输模式多少、材料成分等的不同，光纤可分为很多种类，下面将有代表性的几种，简单介绍一下1.按照纤芯折射率分布来分一般可以分为阶跃型光