2022年自考02338光纖通信原理復習資料

自考復習需要重視考試大綱，考試命題是圍繞大綱來的，所以復習一定要緊扣考試大綱，再結合考試大綱來弄懂重點、難點、疑點。因為考試大綱一般都是含有命題來指導思想工作、考試范圍、命題要求等重要信息。小編為大家整理了一些復習資料，備考的考生可以參考。

2022年自考02338光纖通信原理復習資料

Ⅰ 課程性質與課程目標

一、課程性質和特點

光纖通信技術是高等教育自學考試通信工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。

光纖通信作為現(xiàn)代通信的主要支柱之一，在現(xiàn)代電信網(wǎng)中起著非常重要的作用。本課程的主要任務是，使學生較為全面地掌握光纖通信系統(tǒng)中各部分的基本概念和基本工作原理，了解現(xiàn)代光纖通信新技術的發(fā)展情況，使通信領域中的工程技術人員，能夠迅速掌握這門新興的通信技術。

二、課程目標

1.掌握光導纖維的導光原理及傳輸特性。

2.掌握半導體光源及半導體光電檢測器的基本結構及工作原理。

3.掌握光端機的基本組成及各部件功能。

4.掌握光纖通信系統(tǒng)的組成及指標計算。

5.了解現(xiàn)代光纖通信新技術。

6.自學過程中應按大綱要求仔細閱讀教材，切實掌握有關內容的基本概念、基本原理和基本方法。

三、與相關課程的聯(lián)系與區(qū)別

本課程是自學考試計劃中的關于計算機通信工程專業(yè)（獨立本科段）的一門重要專業(yè)課。要學好本課程，需具“數(shù)字通信原理”“電磁場理論”課程的基本知識。其后續(xù)課程為計算機通信專業(yè)的有關專業(yè)課。

四、課程的重點和難點

本課程的重點內容是：

1.光纖通信系統(tǒng)的組成，如光導纖維、光纖通信器件；

2.光纖通信系統(tǒng)；

3.現(xiàn)代光纖通信新技術。

本課程的難點是：

1.光導纖維；

2.光纖通信器件；

3.光纖通信設備；

4.光纖通信系統(tǒng)。

5.光通信技術與應用

Ⅱ 考核目標

本大綱在考核目標中，按照識記、領會、簡單應用和綜合應用四個層次規(guī)定其應達到的能力層次要求。四個能力層次是遞升的關系，后者必須建立在前者的基礎上。各能力層次的含義是：

識記（Ⅰ）：要求考生能夠識別和記憶本課程中有關物理概念及規(guī)律的主要內容（如定義、定理、定律、表達式、公式、原理、重要結論、方法及特征、特點等），并能夠根據(jù)考核的不同要求，做正確的表述、選擇和判斷。

領會（Ⅱ）：要求考生能夠領悟和理解本課程中有關物理概念及規(guī)律的內涵及外延，理解物理概念、物理規(guī)律的確切含義，物理規(guī)律的適用條件，能夠鑒別關于概念和規(guī)律的似是而非的說法；理解相關知識的區(qū)別和聯(lián)系，并能根據(jù)考核的不同要求對物理問題進行邏輯推理和論證，做出正確的判斷、解釋和說明。

簡單應用（Ⅲ）：要求考生能夠根據(jù)已知的知識和物理事實、條件，對物理問題進行邏輯推理和論證，得出正確的結論或做出正確的判斷，并能把推理過程正確地表達出來。還可運用本課程中的少量知識點，利用簡單的數(shù)學方法分析和解決一般應用問題，如簡單的計算、繪圖和分析等。

綜合應用（Ⅳ）：要求考生能夠面對具體、實際的物理情境發(fā)現(xiàn)問題，并能探究解決問題的方法，建立合理的物理模型，根據(jù)具體問題列出物理量之間的關系式，進行推導和求解，必要時會用簡單的微積分和矢量方法解決問題，并根據(jù)結果得出物理結論，如分析、計算、繪圖和論證等。

Ⅲ 課程內容與考核要求

第1章 概述

一、學習目的與要求

本章要求學員深刻理解光波、光通信、光纖通信的基本概念；目前光纖通信實用工作波長；光纖通信的優(yōu)越性；強度調制-直接檢波的基本概念；光纖數(shù)字通信系統(tǒng)的組成方框圖以及各部分的主要作用；了解光纖通信的發(fā)展動向。

二、考核知識點與考核要求

考核知識點：

1．光纖通信的基本概念。

2. 光纖通信的優(yōu)越性。

3. 光纖通信系統(tǒng)的基本組成。

考核要求：

1．光波、光通信、光纖通信的概念，要求達到“領會”層次。

2．傳播方向上有無電場分量或磁場分量，光的傳播形態(tài)的分類等概念，要求達到“識記”層次。

3．光纖通信與電通信方式的主要差異，要求達到“領會”層次。

4．光纖通信的主要優(yōu)越性，要求達到“領會”層次。

5．強度調制-直接檢波的基本概念，要求達到“領會”層次。

6．光纖數(shù)字通信系統(tǒng)方框圖及各部分的主要作用，要求達到“領會”層次。

7．光纖通信的發(fā)展動向，要求達到“識記”層次。

第2章 光纖

一、學習目的與要求

本章總的要求是：深刻理解光纖的結構和分類；光纖的導光原理；單模光纖以及光纖的傳輸特性。

對于光纖的導光原理，要求深刻理解光射線的理論分析，理解標量近似解法。對于單模光纖要求掌握單模光纖的主模及單模傳輸條件。要求深刻理解光纖損耗特性及色散特性的基本概念；了解光纜的結構和種類。

二、考核知識點與考核要求

考核知識點：

1.光纖的結構和分類

2.階躍型光纖。

3.漸變型光纖。

4.單模光纖。

5.光纖的傳輸特性。

6.光纜的結構和種類。

考核要求：

1.光纖的結構和分類。階躍型光纖、漸變型光纖、單模光纖、多模光纖的概念，要求達到“領會”層次。

2.階躍型光纖。

（1）相對折射指數(shù)差、子午射線、光纖數(shù)值孔徑的基本概念及有關表達式，要求達到“領會”層次。

（2）光纖中的斜射線概念，要求達到“簡單應用”層次。

（3）標量近似解法的基本概念，要求達到“領會”層次。

（4）標量解場方程的推到思路，要求達到“識記”層次。

（5）場方程中參量符號的含義，包括導波的徑向歸一化相位常數(shù)U，導波的徑向歸一化衰減常數(shù)W及光纖的歸一化頻率V，要求達到“領會”層次。

（6）標量解特征方程的推到思路，要求達到“識記”層次，特征方程表達式，要求達到“領會”層次。

（7）標量模的定義，要求達到“領會”層次。

（8）截止時標量模的特性，要求達到“領會”層次，遠離截止時標量模的特性，要求達到“識記”層次。

（9）階躍光纖中的功率分布，要求達到“簡單應用”層次。

（10）階躍光纖中導模數(shù)量的估算，要求達到“簡單應用”層次。

3.漸變型光纖。

（1）漸變型光纖中的子午線，要求達到“領會”層次。

（2）子午線軌跡方程的推導，要求達到“識記”層次，軌跡方程式要求達到“領會”層次。

（3）漸變型光纖的自聚焦、最佳折射指數(shù)分布的概念以及漸變型光纖本地數(shù)值孔徑的概念，要求達到“領會”層次。

（4）漸變型光纖的標量近似解法，要求達到“簡單應用”層次。

（5）漸變型光纖中，導波相位常數(shù)β解析表達式的推到思路，要求達到“簡單應用”層次。

4.單模光纖

（1）單模光纖的折射率分布，要求達到“簡單應用”層次。

（2）單模光纖的定義、單模光纖的主模及單模傳輸條件，要求達到“領會”層次。

（3）單模光纖的場方程和特征方程，要求達到“識記”層次。

（4）單模光纖的特性參數(shù)。

（5）單模光纖的雙折射，要求達到“識記”層次。

5.光纖的傳輸特性。

（1）光纖的損耗特性，包括吸收損耗和散射損耗的基本概念，要求達到“領會”層次。

（2）光纖色散的概念，以及時延和時延差的概念，要求達到“領會”層次。

（3）模式色散、材料色散、波導色散的物理概念，要求達到“領會”層次。

（4）無界材料中時延差表示，要求達到“簡單應用”層次。

（5）單模光纖色散特性的分析思路，要求達到“綜合應用”層次。

（6）多模階躍型光纖和多模漸變型光纖中色散特性的分析，要求達到“綜合應用”層次。

6.光纜的基本結構和通信網(wǎng)中常用光纜的種類，要求達到“識記”層次。

第3章 光纖通信器件

一、學習目的與要求

（1）深刻理解半導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，半導體激光器和半導體發(fā)光二極管完成電/光轉換的機理基本相同，重點放在半導體激光器的分析上。

(2) 深刻理解半導體光電效應的基本原理，深刻理解PIN光電二極管和APD雪崩光電二極管的結構、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構、工作原理以及特性指標。了解光纖放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應用。

二、考核知識點與考核要求

考核知識點：

1.光波的波粒兩重性、原子能級的概念、光和物質相互作用時產(chǎn)生的三種基本過程。與激光器有關的概念。

2.激光器的一般工作原理。

3.半導體激光器（LD）。

4.半導體發(fā)光二極管（LED）

5.半導體的光電效應

6.PIN光電二極管和APD雪崩光電二極管。

7.光電檢測器的特性。

8.光放大器的分類

9.摻鉺光纖放大器的結構。

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。

12.摻鉺光纖放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應用。

考核要求：

1.與激光器有關的概念。

（1）光波具有波、粒兩重性的基本概念，要求達到“領會”層次。

（2）了解原子能級的概念，要求達到“識記”層次。

（3）費米分布函數(shù)表示式及費米分布函數(shù)變化曲線的物理含義，要求達到“領會”層次。

（4）光與物質相互作用時存在的三種基本過程，能夠達到“領會”層次。

2.激光器的一般工作原理。

（1）粒子數(shù)反轉分布及光放大的概念，要求達到“領會”層次。

（2）構成激光器必須具備的條件，要求達到“領會”層次。

（3）光學諧振腔的基本結構、產(chǎn)生激光振蕩的基本原理，要求達到“領會”層次。

（4）激光器的參量。

（5）諧振頻率的概念，以及光學諧振腔的諧振條件，要求達到“領會”層次。

3.半導體激光器（LD）。

（1）理解光纖通信對半導體發(fā)光器件的基本要求，要求達到“識記”層次。

（2）同質結半導體激光器及異質結半導體激光器的結構，要求達到“簡單應用”層次。

（3）了解半導體的能帶分布，要求達到“簡單應用”層次。

（4）產(chǎn)生激光的基本原理，要求達到“領會”層次。

（5）半導體激光器的工作特征，包括：閾值特性、光譜特性、溫度特性、轉換效率，要求達到“綜合應用”層次。

4.半導體發(fā)光二極管（LED）

（1）LED與LD相同點及主要區(qū)別，要求達到“領會”層次。

（2）半導體發(fā)光二極管的工作特性，要求達到“簡單應用”層次。

5.半導體光電效應的基本原理，要求達到“領會”層次。

6.光纖通信中常用的半導體光電檢測器。

（1）PIN光電二極管的結構，要求達到“領會”層次。

（2）雪崩光電二極管的雪崩倍增效應，要求達到“領會”層次。

（3）APD雪崩光電二極管的結構，要求達到“領會”層次。

7.光電檢測器的特性。

（1）響應度R0和量子效應η的定義，要求達到“領會”層次。

（2）響應時間、暗電流、雪崩倍增因子、倍增噪聲和過剩噪聲系數(shù)的基本概念，要求達到“領會”層次。

（3）以上各參量的表達式，要求達到“綜合應用”層次。

8.光放大器的分類。

（1）光放大器的分類，要求達到“領會”層次。

（2）摻鉺光纖放大器的優(yōu)點，要求達到“識記”層次。

9.摻鉺光纖放大器的結構。

（1）掌握摻鉺光纖放大器的組成，要求達到“領會”層次。

（2）掌握同向泵浦、反向泵浦及雙向泵浦的概念，要求達到“識記”層次。

10.摻鉺光纖放大器的工作原理。

摻鉺光纖放大器的簡單工作原理，要求達到“領會”層次。

11.摻鉺光纖放大器的特性指標。

功率增益、輸出飽和功率、噪聲系數(shù)的基本概念，要求達到“識記”層次。

12.摻鉺光纖放大器在光纖通信系統(tǒng)中的應用，要求達到“簡單應用”層次。

第4章 光纖通信系統(tǒng)

一、學習目的與要求

本章總的要求是：深刻理解光纖通信系統(tǒng)的基本組成及各組成部分的工作原理；深刻理解選擇碼型應滿足的主要要求及光纖通信中常用的碼型；深刻理解影響中繼距離的因素；深刻理解光纖通信系統(tǒng)的噪聲及靈敏度分析。

二、考核知識點與考核要求

考核知識點：

1.光纖通信中的線路碼型

2.IM-DD光纖通信系統(tǒng)結構

3.衰減對中繼距離的影響.

4.色散對中繼距離的影響

5.最大中繼距離的計算

6.使用光放大器的SDH高速線路通信

7.IM-DD系統(tǒng)噪聲及靈敏度分析

考核要求：

1.選擇碼型應滿足的主要要求及光纖通信中常用的碼型，要求達到“簡單應用”層次。

2.IM-DD光纖通信系統(tǒng)結構

（1）光源的調制特性，半導體光源LD和LED的P-I曲線，要求達到“領會”層次。

（2）對光發(fā)射機的要求，要求達到“簡單應用”層次。

（3）光發(fā)射機的組成方框圖和各部分功能，要求達到“綜合應用”層次。

（4）光接收機的組成方框圖和各部分功能，要求達到“綜合應用”層次。

（5）光纖通信系統(tǒng)組成，要求達到“綜合應用”層次。

(6) 光中繼器的組成, 要求達到“領會”層次。

3.衰減對中繼距離的影響和計算，要求達到“綜合應用”層次。

4.色散對中繼距離的影響和計算，要求達到“綜合應用”層次。

5. EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的應用，要求達到“領會”層次。

6.IM-DD系統(tǒng)噪聲及靈敏度分析. 要求達到“識記”層次。

第5章 SDH光同步網(wǎng)

一、學習目的與要求

本章總的要求是：深刻理解SDH網(wǎng)的基本特點；深刻理解同步數(shù)字體系的速率、幀結構；對SDH的復用結構和映射方法有所了解；了解SDH的開銷功能、了解SDH的指針作用、了解SDH中的復用設備和交叉連接設備、了解SDH的自愈網(wǎng)概念。

二、考核知識點與考核要求

考核知識點：

1.同步數(shù)字體系的產(chǎn)生。

2.SDH的速率與幀結構。

考核要求：

1.同步數(shù)字體系的產(chǎn)生。

（1）準同步數(shù)字體系的復接情況，要求達到“識記”層次。

（2）SDH網(wǎng)的基本特點，要求達到“領會”層次。

2.SDH的速率與幀結構。

（1）同步數(shù)字體系的速率，要求達到“領會”層次

（2）同步數(shù)字體系的幀結構。包括：幀結構的形式。幀長、一幀比特數(shù)的計算，一幀傳輸時間以及碼速率的計算，要求達到“領會”層次。

第6章 基于WDM的光傳送網(wǎng)

一、學習目的與要求

本章總的要求是：深刻理解光傳送網(wǎng)的基本概念及特點；深刻理解波分復用系統(tǒng)；了解光傳送網(wǎng)；了解OTN網(wǎng)絡的保護方式。

二、考核知識點與考核要求

考核知識點：

1.光傳送網(wǎng)的基本概念及特點

2.光波分復用的基本概念

3.光波分復用系統(tǒng)

4.WDM網(wǎng)絡的關鍵設備

5.OTN網(wǎng)絡的保護方式

考核要求：

1.光傳送網(wǎng)的基本概念及特點，要求達到“綜合應用”層次。

2.WDM的特點；WDM對光纖、光器件的要求；WDM系統(tǒng)總體結構；WDM系統(tǒng)的基本應用形式；WDM系統(tǒng)設計有關的幾個問題；WDM系統(tǒng)中OADM和OXC設備功能，要求達到“簡單應用”層次。

3.OTN幀結構和開銷；客戶信號的映射和復用；光通道網(wǎng)絡；OTN關鍵設備，要求達到“識記”層次。

4.OTN網(wǎng)絡的線性保護方式、子網(wǎng)連接保護方式、共享保護方式，要求達到“領會”層次。

第7章 城域光網(wǎng)絡

一、學習目的與要求

本章總的要求是：深刻理解局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的概念；深刻理解光城域網(wǎng)的結構，對城域網(wǎng)骨干網(wǎng)絡傳輸技術有所了解；深刻理解光接入網(wǎng)的概念，對光接入網(wǎng)的應用類型有所了解；深刻理解PON傳輸原理，對各種XPON技術有所了解；對各種IP OVER X技術有所了解。

二、考核知識點與考核要求

考核知識點：

1.局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的概念

2.光城域網(wǎng)的結構

3.城域網(wǎng)骨干網(wǎng)絡傳輸技術

4.光接入網(wǎng)的概念

5.光網(wǎng)絡的分類

6.光接入網(wǎng)的應用類型

7.PON傳輸原理

8.APON；EPON等的傳輸原理與幀結構

9.IP over SDH技術；IP over WDM

考核要求：

1.局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的概念，要求達到“識記”層次。

2.寬帶城域網(wǎng)的分層結構，核心層、匯聚層和接入層的概念，要求達到“識記”層次。

3.城域網(wǎng)骨干網(wǎng)絡傳輸技術，如：IP over ATM、IP over WDM、GE和MSTP技術；FTTx+xDSL、FTTx+HFC、FTTx+LAN和無線接入等方式。要求達到“領會”層次。

4.光接入網(wǎng)OAN的應用類型根據(jù)ONU在接入網(wǎng)中所處的位置不同，可分為三種：光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）和光纖到戶（FTTH）。要求達到“領會”層次。

5.PON傳輸原理，各種PON技術比較，要求達到“簡單應用”層次。

6.IP over SDH技術和IP over WDM技術的原理，要求達到“簡單應用”層次。

第8章 分組傳送網(wǎng)

本章全部屬于了解內容，不做考核。

第9章 智能光網(wǎng)絡

本章全部屬于了解內容，不做考核。

Ⅳ 關于大綱的說明與考核實施要求

一、自學考試大綱的目的和作用（共性部分）

課程自學考試大綱是根據(jù)專業(yè)自學考試計劃的要求，結合自學考試的特點而確定。其目的是對個人自學、社會助學和課程考試命題進行指導和規(guī)定。

課程自學考試大綱明確了課程學習的內容以及深廣度，規(guī)定了課程自學考試的范圍和標準。因此，它是編寫自學考試教材和輔導書的依據(jù)，是社會助學組織進行自學輔導的依據(jù)，是自學者學習教材、掌握課程內容知識范圍和程度的依據(jù)，也是進行自學考試命題的依據(jù)。

二、課程自學考試大綱與教材的關系（共性部分）

課程自學考試大綱是進行學習和考核的依據(jù)，教材是學習掌握課程知識的基本內容與范圍，教材的內容是大綱所規(guī)定的課程知識和內容的擴展與發(fā)揮。課程內容在教材中可以體現(xiàn)一定的深度或難度，但在大綱中對考核的要求一定要適當。

大綱與教材所體現(xiàn)的課程內容應基本一致；大綱里面的課程內容和考核知識點，教材里一般也要有。反過來教材里有的內容，大綱里就不一定體現(xiàn)。（注：如果教材是推薦選用的，其中有的內容與大綱要求不一致的地方，應以大綱規(guī)定為準。）

三、關于自學教材

《光纖通信技術》，普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，孫學康 張金菊編著，人民郵電出版社，2012年版。

四、關于自學要求和自學方法的指導

本大綱的課程基本要求是依據(jù)專業(yè)考試計劃和專業(yè)培養(yǎng)目標而確定的。課程基本要求還明確了課程的基本內容，以及對基本內容掌握的程度。基本要求中的知識點構成了課程內容的主體部分。因此，課程基本內容掌握程度、課程考核知識點是高等教育自學考試考核的主要內容。

為有效地指導個人自學和社會助學，本大綱已指明了課程的重點和難點，在章節(jié)的基本要求中一般也指明了章節(jié)內容的重點和難點。

五、應考指導

1. 如何學習

很好的計劃和組織是你學習成功的法寶?！绻阏诮邮芘嘤枌W習，一定要跟緊課程并完成作業(yè)?！瓰榱嗽诳荚囍凶鞒鰸M意的回答，你必須對所學課程內容有很好的理解?！褂谩靶袆佑媱澅怼眮肀O(jiān)控你的學***展?！汩喿x課本時可以做讀書筆記。如有需要重點注意的內容，可以用彩筆來標注。如：紅色代表重點；綠色代表需要深入研究的領域；黃色代表可以運用在工作之中?？梢栽诳瞻滋幱涗浵嚓P網(wǎng)站，文章。

2. 如何考試

卷面整潔非常重要。書寫工整，段落與間距合理，卷面賞心悅目有助于教師評分，教師只能為他能看懂的內容打分?；卮鹚岢龅膯栴}。要回答所問的問題，而不是回答你自己樂意回答的問題！避免超過問題的范圍

3. 如何處理緊張情緒

正確處理對失敗的懼怕，要正面思考。如果可能，請教已經(jīng)通過該科目考試的人，問他們一些問題。做深呼吸放松，這有助于使頭腦清醒，緩解緊張情緒?？荚嚽昂侠砩攀?，保持旺盛精力，保持冷靜。

4. 如何克服心理障礙

這是一個普遍問題！如果你在考試中出現(xiàn)這種情況，試試下列方法：使用“線索”紙條。進入考場之前，將記憶“線索”記在紙條上，但你不能將紙條帶進考場，因此當你閱讀考卷時，一旦有了思路就快速記下。按自己的步調進行答卷。為每個考題或部分分配合理時間，并按此時間安排進行。

六、關于考試命題的若干規(guī)定

1．指出考試的方法，考試時間的長度。對本課程考試要攜帶必要的工具等，應做出明確具體的規(guī)定。

2．本大綱各章所規(guī)定的基本要求、知識點及知識點下的知識細目，都屬于考核的內容?？荚嚸}既要覆蓋到章，又要避免面面俱到。要注意突出課程的重點、章節(jié)重點，加大重點內容的覆蓋度。

3．命題不應有超出大綱中考核知識點范圍的題目，考核目標不得高于大綱中所規(guī)定的相應的最高能力層次要求。命題應著重考核自學者對基本概念、基本知識和基本理論是否了解或掌握，對基本方法是否會用或熟練。不應出與基本要求不符的偏題或怪題。

4．本課程在試卷中對不同能力層次要求的分數(shù)比例大致為：識記占20%，領會占30%，簡單應用占30%，綜合應用占20%（注：不同專業(yè)、不同課程在具體規(guī)定上可有所區(qū)別）。

5．要合理安排試題的難易程度，試題的難度可分為：易、較易、較難

和難四個等級。每份試卷中不同難度試題的分數(shù)比例一般為：2:3:3:2。

必須注意試題的難易程度與能力層次有一定的聯(lián)系，但二者不是等同的概念。在各個能力層次中對于不同的考生都存在著不同的難度。

6．課程考試命題的主要題型一般有單項選擇題、多項選擇題、填空題、名詞解釋題、簡答題、計算題、應用題、論述題、案例分析等題型（一般不使用判斷題）。在命題工作中必須按照本課程大綱中所規(guī)定的題型命制，考試試卷使用的題型可以略少，但不能超出本課程對題型規(guī)定。