課程內(nèi)容與考核要求：

　　第三章　光纖通信器件

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　（1）深刻理解半導(dǎo)體光源在光纖通信系統(tǒng)中的作用、常用種類、工作原理及工作特性，半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體發(fā)光二極管完成電/光轉(zhuǎn)換的機(jī)理基本相同，重點(diǎn)放在半導(dǎo)體激光器的分析上。

　　（2）深刻理解半導(dǎo)體光電效應(yīng)的基本原理，深刻理解PIN光電二極管和APD雪崩光電二極管的結(jié)構(gòu)、原理及主要特性。

　　（3）深刻理解光放大器的分類，深刻理解摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及特性指標(biāo)。了解光纖放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求

　　考核知識(shí)點(diǎn)：

　　1.光波的波粒兩重性、原子能級(jí)的概念、光和物質(zhì)相互作用時(shí)產(chǎn)生的三種基本過(guò)程。與激光器有關(guān)的概念。

　　2.激光器的一般工作原理。

　　3.半導(dǎo)體激光器（LD）。

　　4.半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）

　　5.半導(dǎo)體的光電效應(yīng)6.PIN光電二極管和APD雪崩光電二極管。

　　7.光電檢測(cè)器的特性。

　　8.光放大器的分類9.摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)。

　　10.摻鉺光纖放大器的工作原理。

　　11.摻鉺光纖放大器的特性指標(biāo)。

　　12.摻鉺光纖放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　考核要求：

　　1.與激光器有關(guān)的概念。

　　（1）光波具有波、粒兩重性的基本概念，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（2）了解原子能級(jí)的概念，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。

　　（3）費(fèi)米分布函數(shù)表示式及費(fèi)米分布函數(shù)變化曲線的物理含義，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（4）光與物質(zhì)相互作用時(shí)存在的三種基本過(guò)程，能夠達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　2.激光器的一般工作原理。

　　（1）粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布及光放大的概念，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（2）構(gòu)成激光器必須具備的條件，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（3）光學(xué)諧振腔的基本結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生激光振蕩的基本原理，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（4）激光器的參量，包括：平均衰減系數(shù) ，增益系數(shù)G以及閾值條件，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（5）諧振頻率的概念，以及光學(xué)諧振腔的諧振條件，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　3.半導(dǎo)體激光器（LD）。

　　（1）理解光纖通信對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光器件的基本要求，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。

　　（2）同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器及異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)，要求達(dá)到“簡(jiǎn)單應(yīng)用”層次。

　　（3）了解半導(dǎo)體的能帶分布，要求達(dá)到“簡(jiǎn)單應(yīng)用”層次。

　　（4）產(chǎn)生激光的基本原理，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（5）半導(dǎo)體激光器的工作特征，包括：閾值特性、光譜特性、溫度特性、轉(zhuǎn)換效率，要求達(dá)到“綜合應(yīng)用”層次。

　　4.半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）

　　（1）LED與LD相同點(diǎn)及主要區(qū)別，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（2）半導(dǎo)體發(fā)光二極管的工作特性，要求達(dá)到“簡(jiǎn)單應(yīng)用”層次。

　　5.半導(dǎo)體光電效應(yīng)的基本原理，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　6.光纖通信中常用的半導(dǎo)體光電檢測(cè)器。

　　（1）PIN光電二極管的結(jié)構(gòu)，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（2）雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（3）APD雪崩光電二極管的結(jié)構(gòu)，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　7.光電檢測(cè)器的特性。

　　（1）響應(yīng)度R0和量子效應(yīng)η的定義，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（2）響應(yīng)時(shí)間、暗電流、雪崩倍增因子、倍增噪聲和過(guò)剩噪聲系數(shù)的基本概念，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（3）以上各參量的表達(dá)式，要求達(dá)到“綜合應(yīng)用”層次。

　　8.光放大器的分類。

　　（1）光放大器的分類，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（2）摻鉺光纖放大器的優(yōu)點(diǎn)，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。

　　9.摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)。

　　（1）掌握摻鉺光纖放大器的組成，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　（2）掌握同向泵浦、反向泵浦及雙向泵浦的概念，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。

　　10.摻鉺光纖放大器的工作原理。

　　摻鉺光纖放大器的簡(jiǎn)單工作原理，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。

　　11.摻鉺光纖放大器的特性指標(biāo)。

　　功率增益、輸出飽和功率、噪聲系數(shù)的基本概念，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。

　　12.摻鉺光纖放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，要求達(dá)到“簡(jiǎn)單應(yīng)用”層次。

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