光纤通信课程教案
光纤通信课程设计
光纤通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性和优点。
2. 学习光纤的构造、分类及其在通信系统中的应用。
3. 掌握光纤通信系统的基本组成部分，了解其工作原理。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析光纤通信系统中信号传输与接收的过程。
2. 学会使用光纤通信设备，进行简单的光纤连接与测试操作。
3. 能够设计并搭建简单的光纤通信实验模型，验证光纤通信原理。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探索精神，激发其学习兴趣。
2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解，培养其民族自豪感。
3. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合，帮助学生掌握光纤通信的基础知识，培养其实践操作能力。
课程目标具体明确，便于后续教学设计和评估。
在教学过程中，注重激发学生的学习兴趣，引导其主动探索，提高其分析问题和解决问题的能力。
同时，关注学生情感态度价值观的培养，使其在学习过程中形成正确的价值观和积极的人生态度。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光的传播原理- 光纤的传输特性2. 光纤通信系统组成- 发射与接收设备- 光纤与光缆- 中继器与光纤分路器3. 光纤通信技术应用- 光纤通信在我国的发展- 光纤通信在实际应用中的优势- 光纤通信在生活中的应用案例4. 实践操作- 光纤连接与测试- 光纤通信实验模型设计与搭建- 信号传输与接收分析教学内容依据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确如下安排：第1周：光纤通信原理第2周：光纤通信系统组成第3周：光纤通信技术应用第4周：实践操作（分组进行实验设计与操作）教学内容与课本紧密关联，涵盖光纤通信基础知识、系统组成、应用及实践操作等方面，旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高其学习主动性和实践能力。
光纤通信技术电子教案
光纤通信技术电子教案一、教学目标1. 让学生了解光纤通信的基本概念、原理和特点。
2. 使学生掌握光纤通信系统的组成及其关键部件。
3. 培养学生了解光纤通信的应用领域和未来发展趋势。
二、教学内容1. 光纤通信概述光纤通信的定义光纤通信的发展历程光纤通信的优势与不足2. 光纤的工作原理光波的产生与传输光纤的导光原理光纤的衰减与色散3. 光纤通信系统组成光源光发送器光纤光接收器光放大器4. 光纤通信技术的关键技术光波的分波和解波光信号的调制与解调光信号的放大与传输5. 光纤通信的应用领域通信网络数据传输有线电视医疗、工业与科研领域三、教学方法1. 采用讲授法，讲解光纤通信的基本概念、原理和特点。
2. 利用多媒体演示，展示光纤通信系统的组成及其工作原理。
3. 案例分析，让学生了解光纤通信在实际应用中的具体实例。
4. 开展小组讨论，探讨光纤通信技术的未来发展。
四、教学评价1. 课堂问答，评估学生对光纤通信基本概念的理解。
2. 课后作业，检验学生对光纤通信系统组成的掌握。
3. 小组报告，评估学生对光纤通信应用领域的了解。
4. 课程论文，让学生深入研究光纤通信技术的某一方向。
五、教学资源1. 教案、课件和讲义。
2. 多媒体演示素材。
3. 光纤通信相关案例资料。
4. 光纤通信技术发展论文集。
六、教学活动1. 导入新课：通过展示光纤通信在现代社会中的重要作用，引发学生对光纤通信技术的好奇心和兴趣。
2. 理论讲解：详细讲解光纤通信的基本概念、原理和特点，引导学生理解光纤通信的基本知识。
3. 演示实验：进行光纤通信原理的演示实验，让学生直观地了解光波在光纤中的传输过程。
4. 案例分析：分析光纤通信在实际应用中的具体实例，让学生了解光纤通信技术的实际应用价值。
5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，探讨光纤通信技术的未来发展及其对社会的潜在影响。
七、教学安排1. 第1-2课时：讲解光纤通信的基本概念、原理和特点。
2. 第3-4课时：讲解光纤的工作原理及其光纤的导光原理。
光纤通信原理课程设计
光纤通信原理课程设计一、教学目标通过本章的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。
具体目标如下：1.了解光纤通信的历史和发展趋势。
2.掌握光纤的基本性质，包括折射率、损耗和色散。
3.理解光纤通信系统的基本构成，包括光源、光纤、光接收器等。
4.掌握光纤通信中的信号调制和解调技术。
5.能够计算光纤通信系统中的信号传输损耗。
6.能够分析光纤通信系统的性能指标，如比特率、传输距离等。
7.能够设计简单的光纤通信系统。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心。
2.使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性和应用前景。
二、教学内容本章的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。
具体安排如下：1.光纤通信的历史和发展趋势。
2.光纤的基本性质，包括折射率、损耗和色散。
3.光纤通信系统的基本构成，包括光源、光纤、光接收器等。
4.光纤通信中的信号调制和解调技术。
5.光纤通信系统的性能指标，如比特率、传输距离等。
6.光纤通信在现代社会中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解光纤通信的基本原理和光纤的性质。
2.讨论法：用于探讨光纤通信系统的设计和性能优化。
3.案例分析法：通过分析实际应用案例，使学生了解光纤通信在现实中的应用。
4.实验法：进行光纤通信实验，让学生亲手操作，加深对光纤通信原理的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《光纤通信原理》2.参考书：包括但不限于《光纤通信技术》、《光电子学原理》等。
3.多媒体资料：包括教学PPT、视频资料等。
4.实验设备：光纤通信实验装置、光源、光接收器等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本章将采用多种评估方式，包括平时表现、作业和考试等。
光纤通信技术课程设计
光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解光纤通信的基本原理，包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等；掌握光纤通信系统的基本组成，包括光源、光纤、光接收器等；了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。
2.技能目标：能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验；具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的敏感性和好奇心，使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。
具体包括以下章节：1.光纤通信概述：介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。
2.光的传播：讲解光在光纤中的传播原理，包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。
3.光信号的调制和解调：介绍光信号的调制方法和解调原理，包括强度调制、相位调制、频率调制等。
4.光纤通信系统：讲解光纤通信系统的基本组成，包括光源、光纤、光接收器等，以及各部分的作用和功能。
5.光纤通信技术的应用：介绍光纤通信技术在各个领域的应用，如通信、电力、交通等。
6.光纤通信技术的未来发展：讲解光纤通信技术的发展趋势，如高速光纤通信、光纤到户等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下：1.讲授法：通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用，使学生掌握光纤通信技术的基本知识。
2.讨论法：学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。
4.实验法：让学生亲自动手进行光纤通信实验，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的光纤通信技术教材，如《光纤通信原理》等。
《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历
《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历一、教学大纲1.1 课程简介《光纤通信技术》是一门介绍光纤通信的基本原理、技术及其应用的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握光纤通信的基本概念、光纤的传输特性、光纤通信系统的组成及其关键技术，了解光纤通信的发展趋势和应用领域。
1.2 教学目标（1）了解光纤通信的基本概念及其发展历程。
（2）掌握光纤的传输特性，包括损耗、色散、非线性效应等。
（3）熟悉光纤通信系统的组成，包括发射、传输、接收等部分。
（4）掌握光纤通信的关键技术，如波分复用、光放大器、光纤传感器等。
（5）了解光纤通信的应用领域及发展趋势。
1.3 教学内容（1）光纤通信的基本概念及发展历程（2）光纤的传输特性（3）光纤通信系统的组成（4）光纤通信的关键技术（5）光纤通信的应用领域及发展趋势二、教案2.1 教案设计本课程采用讲授、实验、讨论等多种教学方法，结合教材、PPT、网络资源等教学资源，以提高学生的学习兴趣和参与度。
2.2 课时安排（1）光纤通信的基本概念及发展历程：2课时（2）光纤的传输特性：3课时（3）光纤通信系统的组成：2课时（4）光纤通信的关键技术：4课时（5）光纤通信的应用领域及发展趋势：2课时三、课程日历3.1 第1周：光纤通信的基本概念及发展历程（1）第1课时：介绍光纤通信的定义、分类及其发展历程（2）第2课时：介绍光纤通信的优点及缺点3.2 第2周：光纤的传输特性（1）第1课时：光纤的组成及结构（2）第2课时：光纤的传输原理（3）第3课时：光纤的损耗与色散3.3 第3周：光纤通信系统的组成（1）第1课时：发射器与接收器（2）第2课时：光纤与光缆（3）第3课时：波分复用技术3.4 第4周：光纤通信的关键技术（1）第1课时：光放大器（2）第2课时：光纤传感器（3）第3课时：光开关与光调制器（4）第4课时：光传输网络3.5 第5周：光纤通信的应用领域及发展趋势（1）第1课时：光纤通信在通信领域的应用（2）第2课时：光纤通信在数据通信中的应用（3）第3课时：光纤通信在有线电视中的应用（4）第4课时：光纤通信的发展趋势六、教学资源6.1 教材《光纤通信技术》教材，作者：X，出版社：X。
《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历
《光纤通信技术》课程教学大纲、教案、课程日历第一章：光纤通信概述1.1 光纤通信的定义与发展历程1.2 光纤通信的优势与局限性1.3 光纤通信的基本原理1.4 光纤通信的应用领域第二章：光纤与光纤器件2.1 光纤的制备与分类2.2 光纤的传输特性2.3 光纤的连接与耦合技术2.4 光纤通信系统中的关键器件第三章：光发送与接收技术3.1 光发送器的工作原理与分类3.2 光发射机的性能指标3.3 光接收器的工作原理与分类3.4 光接收机的性能指标第四章：光纤传输系统设计4.1 光纤传输系统的基本组成4.2 光纤传输损耗与色散4.3 光纤传输系统的性能评估4.4 光纤传输系统的设计步骤与方法第五章：光纤通信网络与技术5.2 光纤传输网（OTN）5.3 光纤接入网（FTTx）5.4 光纤交换技术与光互联网第六章：光纤通信系统的测试与维护6.1 光纤通信系统性能测试指标6.2 光纤通信系统测试设备与方法6.3 光纤通信系统维护与管理6.4 故障诊断与处理方法第七章：光纤通信技术在特定领域的应用7.1 光纤通信在数据通信中的应用7.2 光纤通信在电信网络中的应用7.3 光纤通信在有线电视网络中的应用7.4 光纤通信在其他领域的应用案例第八章：光纤通信技术的未来发展8.1 新型光纤材料与技术8.2 光子集成电路与光电子技术8.3 光纤通信网络的智能化与自动化8.4 量子光纤通信技术的发展第九章：光纤通信技术的工程实践9.1 光纤通信系统的设计与实施9.2 光纤通信设备的安装与调试9.4 工程案例分析与实践第十章：课程总结与复习10.1 光纤通信技术的关键概念与技术10.2 光纤通信系统的性能评估与优化10.3 光纤通信技术在现代通信网络中的应用10.4 课程复习与考试要点重点和难点解析一、光纤通信的定义与发展历程重点：光纤通信的基本原理、优势与局限性难点：光纤通信技术的发展历程及其对现代通信的影响二、光纤与光纤器件重点：光纤的制备与分类、光纤的传输特性难点：光纤的连接与耦合技术、光纤通信系统中的关键器件的工作原理与性能三、光发送与接收技术重点：光发送器的工作原理与分类、光接收器的工作原理与分类难点：光发射机的性能指标、光接收机的性能指标四、光纤传输系统设计重点：光纤传输系统的基本组成、光纤传输损耗与色散难点：光纤传输系统的性能评估方法、光纤传输系统的设计步骤与方法五、光纤通信网络与技术重点：光纤通信网络的分类与结构、光纤传输网（OTN）、光纤接入网（FTTx）、光纤交换技术与光互联网难点：光纤通信网络的设计与实施、光纤通信设备的安装与调试、光纤通信网络的运营与管理六、光纤通信系统的测试与维护重点：光纤通信系统性能测试指标、光纤通信系统测试设备与方法难点：光纤通信系统维护与管理、故障诊断与处理方法七、光纤通信技术在特定领域的应用重点：光纤通信在数据通信、电信网络、有线电视网络等领域的应用难点：光纤通信在其他领域的应用案例分析八、光纤通信技术的未来发展重点：新型光纤材料与技术、光子集成电路与光电子技术难点：光纤通信网络的智能化与自动化、量子光纤通信技术的发展九、光纤通信技术的工程实践重点：光纤通信系统的设计与实施、光纤通信设备的安装与调试难点：光纤通信网络的运营与管理、工程案例分析与实践十、课程总结与复习重点：光纤通信技术的关键概念与技术、光纤通信系统的性能评估与优化难点：光纤通信技术在现代通信网络中的应用、课程复习与考试要点全文总结和概括：本课程《光纤通信技术》涵盖了光纤通信的基本概念、技术原理、系统设计、网络应用以及未来发展等多个方面。
光纤通信技术电子教案
光纤通信技术电子教案一、教学目标1. 让学生了解光纤通信的基本概念、原理和特点。
2. 使学生掌握光纤通信系统的组成及其工作原理。
3. 培养学生对光纤通信技术的应用和发展趋势的认识。
二、教学内容1. 光纤通信的基本概念1.1 光与光纤1.2 光纤通信的优点与局限2. 光纤通信系统的基本组成2.1 光源2.2 光发送器2.3 光纤2.4 光接收器2.5 光放大器3. 光纤通信的工作原理3.1 模拟光纤通信系统3.2 数字光纤通信系统4. 光纤通信技术的应用4.1 通信网络4.2 数据传输与存储4.3 医疗、工业及其他领域的应用5. 光纤通信技术的发展趋势5.1 高速光纤通信5.2 光纤到户（FTTH）5.3 光载无线通信（OWC）三、教学方法1. 采用多媒体教学，结合图片、动画和视频，直观地展示光纤通信的原理和应用。
2. 利用实验设备和模型，让学生亲身体验光纤通信的过程，提高学生的实践能力。
3. 开展小组讨论，引导学生思考光纤通信技术在现实生活中的应用和发展前景。
四、教学评价1. 课堂问答：评估学生对光纤通信基本概念的理解。
2. 实验报告：评估学生在光纤通信实验中的操作能力和对原理的掌握。
3. 小组报告：评估学生在小组讨论中的参与程度和思考深度。
五、教学资源1. 多媒体课件：包括图片、动画、视频等教学素材。
2. 实验设备：光纤通信实验仪、光纤等。
3. 参考书籍：光纤通信技术、光电子学等。
4. 网络资源：相关论文、新闻报道、技术动态等。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，分别为4个学时/周，共8周。
2. 教学计划：周次内容安排学时第1周光纤通信的基本概念 4第2周光纤通信系统的基本组成 4第3周光纤通信的工作原理 4第4周光纤通信技术的应用 4第5周光纤通信技术的发展趋势 4第6周实验一：光纤通信系统实验 4第7周小组讨论：光纤通信在现实生活中的应用 4第8周总结与复习 4七、教学注意事项1. 确保学生掌握光纤通信的基本概念，以便能够理解后续的教学内容。
光纤通信系统课程设计
光纤通信系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光纤通信系统的基本原理、组成部分及其在现代通信技术中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：–了解光纤通信的历史和发展趋势；–掌握光纤的基本性质和类型；–掌握光纤通信系统的组成和工作原理；–了解光纤通信在现代通信技术中的应用。
2.技能目标：–能够分析光纤通信系统的性能指标；–能够设计简单的光纤通信系统；–能够运用所学知识解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对光纤通信技术的兴趣和好奇心；–使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性；–培养学生团队合作、创新思维和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.光纤通信概述：介绍光纤通信的历史和发展趋势，使学生了解光纤通信的基本概念。
2.光纤的基本性质和类型：讲解光纤的折射率、损耗、色散等基本性质，以及单模光纤和多模光纤的类型。
3.光纤通信系统的组成：介绍光纤通信系统的基本组成部分，包括光源、光纤、光接收器等。
4.光纤通信的工作原理：讲解光纤通信的基本原理，包括光的全反射、信号传输等。
5.光纤通信在现代通信技术中的应用：介绍光纤通信在互联网、电话、有线电视等领域的应用。
6.光纤通信系统的性能指标：分析光纤通信系统的传输速率、带宽、传输距离等性能指标。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师讲解光纤通信的基本概念、原理和应用，引导学生掌握知识点。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解光纤通信在现实生活中的应用。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲身体验光纤通信系统的操作和性能。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作能力和创新思维。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光纤通信教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
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光纤通信课程教案（2009—2010学年第二学期）课程名称：光纤通信授课学时：48学时授课班级：07通信工程任课教师：韦文生温州大学教案（首页）课程编号授课班级07通信工程学生人数课程名称光纤通信技术公共基础课（）；学科基础课（）；专业基础课程（✓）；课程类型基础选修课（）；专业选修课（）；公选课（）考试（✓）授课方式理论（✓）实验（）实习（）考核方式考查（）课程总学时48 学分 3学时分配课堂讲授48 学时；实践课程学时教材名称《光纤通信技术》教学参考书１、刘增基等编著《光纤通信》，西安电子科技大学出版社，2002。
２、杨祥林等编著《光纤通信系统》，国防工业出版社，2000。
３、Gerd Keiser著，李玉权等译《光纤通信》电子工业出版社，2002。
5、顾畹仪等编著《光纤通信系统》，北京邮电大学出版社，1999。
授课教师韦文生职称副教授学科工科授课时间周三第3、4节课/周五第3、4节课授课地点1A-305/6第四章光端机（6学时）一、教学目的及要求：使学生了解光端机的结构、组成和工作原理，重点介绍了光发射机、光接收机和线路编码的主要概念。
二、教学重点及难点：本章重点：光端机的基本组成、发送机的性能指标、接收灵敏度与动态范围的定义及计算。
本章难点：光接收机的噪声分析。
三、教学手段：板书与多媒体课件演示相结合四、教学方法：课堂讲解、提问五、作业：课外作业：4-1 4-2 6-5 4-6 4-7 4-8 4-9六、参考资料：《光纤通信》刘增基第四章。
《光纤通信》杨祥林第五章第六章《光纤通信》Gerd Keiser著，李玉权等译第七章七、教学内容与教学设计：教学内容教学设计备注【导入】（2分钟）导入2分钟回顾上节课的主要内容，借以引出这节课的主要内容。
[提问]提问引出本章的教学内容。
【讲授新课】（96分钟）第4章光端机4.1光发射机数字光发射机的功能是把电端机输出的数字基带电信号转换为光信号，并用耦合技术有效注入光纤线路，电/光转换是用承载信息的数字电信号对光源进行调制来实现的。
调制分为直接调制和外调制两种方式。
受调制的光源特性参数有功率、幅度、频率和相位。
目前技术上成熟并在实际光纤通信系统得到广泛应用的是直接光强(功率)调制。
4.1.1光发射机基本组成数字光发射机的方框图如下图所示，主要有光源和电路两部分。
光源是实现电/光转换的关键器件，在很大程度上决定着光发射机的性能。
1.对通信用光源的要求如下：(1) 发射的光波长应和光纤低损耗“窗口”一致(2) 电/光转换效率要高(3) 允许的调制速率要高或响应速度要快讲解[板书][板书][板书][多媒体课件]88分钟(4) 器件应能在常温下以连续波方式工作(5) 此外，要求器件体积小，重量轻，安装使用方便，价格便宜。
2.直接光强调制的数字光发射机主要电路有调制电路、控制电路和线路编码电路，对调制电路和控制电路的要求如下：(1) 输出光脉冲的通断比(全“1”码平均光功率和全“0”码平均光功率的比值，或消光比的倒数)应大于10(2) 输出光脉冲的宽度应远大于开通延迟(电光延迟)时间(3) 对激光器应施加足够的偏置电流(4) 应采用自动功率控制(APC)和自动温度控制(ATC)3.线路编码之所以必要，是因为电端机输出的数字信号是适合电缆传输的双极性码，而光源不能发射负脉冲，所以要变换为适合于光纤传输的单极性码。
4.1.2调制特性半导体激光器是光纤通信的理想光源，但在高速脉冲调制下，其瞬态特性仍会出现许多复杂现象1. 电光延迟和张弛振荡现象张弛振荡和电光延迟的后果是限制调制速率。
当最高调制频率接近张弛振荡频率时，波形失真严重，会使光接收机在抽样判决时增加误码率，因此实际使用的最高调制频率应低于张弛振荡频率。
为了进一步了解激光器的调制特性，应求出LD速率方程组的瞬态解。
增加注入电流j，有利于提高张弛振荡频率ωr，减小其幅度衰减时间τo，以及减小电光延迟时间td LD施加偏置电流是非常必要的。
2.某些激光器在脉冲调制甚至直流驱动下，当注入电流达到某个范围时，输出光脉冲出现持续等幅的高频振荡，这种现象称为自脉动现象。
4.1.3调制电路和自动功率控制数字信号调制电路应采用电流开关电路，最常用的是差分电流开关电路。
一个更加完善的自动功率控制(APC)电路如下图所示。
APC电路原理4.1.4温度特性和自动温度控制1. 激光器的温度特性温度对激光器输出光功率的影响主要通过阈值电流Ith和外微分量子效率ηd产生。
温度对输出光脉冲的另一个影响是“结发热效应”。
即使环境温度不变，由于调制电流的作用，引起激光器结区温度的变化，因而使输出光脉冲的形状发生变化，这种效应称为“结发热效应”。
与调制速率对激光器瞬态特性的影响相反，低调制速率的“结发热效应”更加明显。
这是因为随着调制速率的提高，码元时间间隔缩短，使结区温度来不及发生变化。
2.半导体光源的输出特性受温度影响很大，特别是长波长半导体激光器对温度更加敏感。
为保证输出特性的稳定，对激光器进行温度控制十分必要。
路组成温度控制方框图目前，微致冷大多采用半导体致冷器，它是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的电偶来实现致冷的。
控制过程可以表示如下：T(环境)T(LD、热沉)→RT→I(致冷器)→T(LD)ATC电路原理4.2 光接收机4.2.1光接收机基本组成直接强度调制、直接检测方式的数字光接收机方框图示于下图，主要包括光检测器、前置放大器、主放大器、均衡器、时钟提取电路、取样判决器以及自动增益控制(AGC)电路。
数字光接收机方框图1.光检测器是光接收机实现光/电转换的关键器件，其性能特别是响应度和噪声直接影响光接收机的灵敏度。
目前，适合于光纤通信系统应用的光检测器有PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。
2. 放大器前置放大器应是低噪声放大器，它的噪声对光接收机的灵敏度影响很大。
前放的噪声取决于放大器的类型，目前有三种类型的前放可供选择3.均衡的目的是对经光纤传输、光/电转换和放大后已产生畸变(失真)的电信号进行补偿，使输出信号的波形适合于判决(一般用具有升余弦谱的码元脉冲波形)，以消除码间干扰，减小误码率。
4. 光电集成接收机讲解[板书][板书][板书][多媒体课件]100分钟为了适合高传输速率的需求，人们一直在努力开发单片光接收机，即用“光电集成电路(OEIC)技术”在同一芯片上集成包括光检测器在内的全部元件。
4.2.2噪声特性光接收机的噪声有两部分：一部分是外部电磁干扰产生的，这部分噪声的危害可以通过屏蔽或滤波加以消除；另一部分是内部产生的，这部分噪声是在信号检测和放大过程中引入的随机噪声，只能通过器件的选择和电路的设计与制造尽可能减小，一般不可能完全消除。
光接收机噪声的主要来源是光检测器的噪声和前置放大器的噪声。
放大器噪声特性取决于所采用的前置放大器类型，根据放大器噪声等效电路和晶体管理论可以计算。
4.2.3误码率由于噪声的存在，放大器输出的是一个随机过程，其取样值是随机变量，因此在判决时可能发生误判，把发射的“0”码误判为“1”码，或把“1”码误判为“0”码。
光接收机对码元误判的概率称为误码率(在二元制的情况下，等于误比特率，BER)，用较长时间间隔内，在传输的码流中，误判的码元数和接收的总码元数的比值来表示。
计算误码率的示意图“0”码和“1”码的误码率一般是不相等的，但对于“0”码和“1”码等概率的码流而言，一般认为Pe,01=Pe, 10时，可以使误码率达到最小。
只要知道Q值，就可根据积分求出误码率，例如：Q=6, BER≈10-9，Q≈7， BER=10-12。
4.2.4灵敏度灵敏度是衡量光接收机性能的综合指标。
灵敏度Pr的定义是，在保证通信质量(限定误码率或信噪比)的条件下，光接收机所需的最小平均接收光功率〈P〉min，并以dBm为单位。
灵敏度表示光接收机调整到最佳状态时，能够接收微弱光信号的能力。
提高灵敏度意味着能够接收更微弱的光信号。
1.假设光检测器的暗电流为零，放大器完全没有噪声，系统可以检测出单个光子形成的电子 - 空穴对所产生的光电流，这种接收机称为理想光接收机。
2. 实际光接收机的灵敏度影响实际光接收机灵敏度的因素很多，计算也十分复杂，这里只作简要介绍。
对于PIN光电二极管，NDNA，g=1，灵敏度可以简化为式中nA=NA/A2是折合到输入端的放大器噪声功率。
这样计算光接收机的灵敏度是一种粗略的方法，其中没有考虑下列因素：波形引起的码间干扰的影响；均衡器频率特性的影响；光检测器暗电流和信号含直流光的影响。
下图示出典型短波长光接收机灵敏度与传输速率的关系曲线。
典型短波长光接收机灵敏度与传输速率的关系4.2.5自动增益控制和动态范围放大器是一个普通的宽带高增益放大器，由于前置放大器输出信号幅度较大，所以主放大器的噪声通常不必考虑。
主放大器的另一个功能是实现自动增益控制(AGC)，使光接收机具有一定的动态范围，以保证在入射光强度变化时输出电流基本恒定。
动态范围(DR)的定义是：在限定的误码率条件下，光接收机所能承受的最大平均接收光功率〈P〉max和所需最小平均接收光功率〈P〉min的比值，用dB表示。
由于使用条件不同，输入光接收机的光信号大小要发生变化，为实现宽动态范围，采用AGC是十分有必要的。
4.3线路编码在光纤通信系统中，从电端机输出的是适合于电缆传输的双极性码。
光源不可能发射负光脉冲，因此必须进行码型变换，以适合于数字光纤通信系统传输的要求。
数字光纤通信系统对线路码型的主要要求是保证传输的透明性，具体要求有：(1) 能限制信号带宽，减小功率谱中的高低频分量。
(2) 能给光接收机提供足够的定时信息。
(3) 能提供一定的冗余码，用于平衡码流、误码监测和公务通信。
4.3.1扰码为了保证传输的透明性，在系统光发射机的调制器前，需要附加一个扰码器，将原始的二进制码序列加以变换，使其接近于随机序列。
相应地，在讲解[板书][板书][板书][多媒体课件]98分钟光接收机的判决器之后，附加一个解扰器，以恢复原始序列。
扰码与解扰可由反馈移位寄存器和对应的前馈移位寄存器实现。
扰码不能完全满足光纤通信对线路码型的要求，所以许多光纤通信设备除采用扰码外还采用其它类型的线路编码。
4.3.2mBnBmBnB码是把输入的二进制原始码流进行分组，每组有m个二进制码，记为mB，称为一个码字，然后把一个码字变换为n个二进制码，记为nB，并在同一个时隙内输出。
1. mBnB最简单的mBnB码是1B2B码，即曼彻斯特码，这就是把原码的“０”变换为“01”，把“1”变换为“10”。
nB码的选择原则是：尽可能选择|WDS|最小的码字，禁止使用|WDS|最大的码字。
以3B4B为例，应选择WDS=0和WDS=±2的码字，禁止使用WDS=±4的码字。