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SPOC学校专有课程
光纤光学
第5次开课
开课时间: 2023年09月04日 ~ 2023年12月30日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 151 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=光纤光学讲什么? 一、讲理论——从麦克斯韦方程出发,推导光在光纤中传输的电磁场表达式,是光纤传输的基础; 二、讲光纤优劣的分析和判断——分析光纤的损耗、色散、偏振参数和测试方法,掌握如何选择需要的光纤; 三、讲应用——介绍光纤器件、新型光纤、以及光纤在通讯和传感中的最新应用实例,拓展思路和视野。
光纤光学讲什么? 一、讲理论——从麦克斯韦方程出发,推导光在光纤中传输的电磁场表达式,是光纤传输的基础; 二、讲光纤优劣的分析和判断——分析光纤的损耗、色散、偏振参数和测试方法,掌握如何选择需要的光纤; 三、讲应用——介绍光纤器件、新型光纤、以及光纤在通讯和传感中的最新应用实例,拓展思路和视野。
—— 课程团队
课程概述

        作为光信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课,在先修“电磁场”和“物理光学”的理论基础之上,着重讲授光纤波导传输的光线理论与波动理论、光纤设计、典型有/无源光纤器件与工艺、光纤光缆实用测试技术等;并尝试较深入探讨光纤波导的经典理论分析方法及其在实际工程中的应用;将新兴的新材料光纤——光子晶体光纤和纳米光纤纳入视野。

        通过本课程的学习和必要的实验教学训练,学生将对光信息时代的关键技术之一——光纤技术,从理论基础到实用技术有较深入的认识和掌握,以具备更好的掌握光纤技术相关领域——光纤通信与光纤传感技术奠定基础,为拓展视野和面对未来工作的挑战提供更多的基本技能。


授课目标

       本课程为光信息科学与技术专业的一门学科基础选修课。通过本课程的学习,学生可以掌握光纤光学的基本理论和基本方法。提高本科生分析和解决实际物理问题的能力。初步掌握解决光纤通信和光纤传感中遇到的实际问题的一些方法。同时让本科生了解光纤光学和光纤技术的最新进展。

       光纤光学是研究光导纤维的光学特性及其应用的一门学科。随着光纤技术的迅速发展,尤其是光纤通讯的广泛应用,使这门学科的内容愈来愈丰富。


成绩 要求

总平成绩>60分,才可以取得证书。

课程大纲
绪论
1.1 光纤的发展史
1.2 光纤的结构
1.3 光纤的制造工艺
光纤的传输理论
2.1 光纤中的光线理论
2.2 光纤中的波动理论
2.3 光纤的数值分析方法
光纤的特性
3.1 光纤的损耗
3.2 光纤的色散
3.3 光纤的设计
3.4 弹光效应
3.5 光纤中的双折射
3.6 光纤中的非线性效应
光纤系统的损耗与光纤处理工艺
4.1 光纤与光源的连接
4.2 光纤与光纤的连接
4.3 光纤与系统的连接
特种光纤
5.1 功能型光纤
5.2 新结构光纤
5.3 新材料光纤
光纤特征参数的测量
6.1 光纤测量的标准与仪器
6.2 光纤衰减与截止波长的测量
6.3 光纤数值孔径与折射率分布的测量
6.4 光纤色散的测量
光纤的无源及有源器件
7.1 掺铒光纤放大器
7.2 光纤激光器
光纤传感概述
8.1 光纤传感概述
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预备知识

电磁场与电磁波、应用光学、物理光学

参考资料

《光纤光学》第3版,廖延彪,清华大学出版社,2021年

《Fiber-Optic Communications Technology》,主编:Djafar K.Mynbaev, Lowell L. Scheiner, 科学出版社,出版或修订时间:2002

《微波与光波导中的电磁场理论》张克潜:电子工业出版社,2000年

常见问题

Q :  没有学过物理光学,我可以学习光纤光学吗?

A :  可以的。只要具备必要的数学和电磁理论基础知识,可以通过光纤光学的学习,补充物理光学的相关内容。


Q :  如何能取得本课程的证书?

A :  需要完成60%的课程学习,且在结课测试中获得及格以上的分数哦。

武汉理工大学
3 位授课老师
吕海飞

吕海飞

教授

黎敏

黎敏

教授

胡昌奎

胡昌奎

教授

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