Đề cương chi tiết học phần Thông tin quang

Học phần trang bị cho người học kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu về nguyên lý làm việc của các hệ thống thông tin quang, các loại sợi quang, các bộ phát quang, thu quang, các linh kiện trong hệ thống thông tin quang; trang bị các kiến thức giúp người học xây dựng, thiết kế hệ thống thông tin quang, tính toán các thông số bộ phát quang, thu quang, suy hao đường dây, thông số của các bộ khuếch đại. Mời các bạn cùng tham khảo đề cương để biết thêm các nội dung chi tiết về môn học.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: THÔNG TIN QUANG THÔNG TIN CHUNG Tên học phần (tiếng Việt): THÔNG TIN QUANG Tên học phần (tiếng Anh): OPTICAL COMUNICATION Mã môn học: 36 Khoa/Bộ môn phụ trách: Kỹ thuật viễn thông Giảng viên phụ trách chính: Th.S Bùi Thị Phượng Email: btphuong@uneti.edu.vn GV tham gia giảng dạy: Th.S Trần Thu Hương, Th.S Nguyễn Mai Anh, Th.S Ninh Văn Thọ Số tín chỉ: (48, 24, 60, 120) Số tiết Lý thuyết: 48 Số tiết TH/TL: 24 48+24/2 = 15 tuần x tiết/tuần Số tiết Tự học: 60 Tính chất học phần: Bắt buộc Học phần tiên quyết: Không Học phần học trước: Không Các yêu cầu học phần: Sinh viên có tài liệu học tập MƠ TẢ HỌC PHẦN Học phần Thông tin quang học phần bắt buộc, thuộc phần kiến thức chuyên ngành chương trình đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật điện tử viễn thông Học phần trang bị cho người học kiến thức từ đến chuyên sâu nguyên lý làm việc hệ thống thông tin quang, loại sợi quang, phát quang, thu quang, linh kiện hệ thống thông tin quang Từ kiến thức có giúp người học vận hành khai thác, sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống quang thực tế Trang bị kiến thức giúp người học xây dựng, thiết kế hệ thống thông tin quang, tính tốn thơng số phát quang, thu quang, suy hao đường dây, thông số khuếch đại MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Kiến thức Nắm nội dung hệ thống thông tin quang: ánh sáng, đặc tính ánh sáng, sợi quang đặc tính truyền dẫn ánh sáng sợi quang Phân tích nguyên lý hoạt động thông số kỹ thuật thiết bị phát quang, thu quang Phân tích nguyên lý khuếch đại quang tính tốn thơng kỹ thuật khuếch đại quang Thiết kế hệ thống WDM Kỹ Xác định thông số kỹ thuật thiết bị phát quang, thu quang khuếch đại quang Thực phương pháp thiết kế hệ thống truyền dẫn quang Xác định mơ hình kiến trúc, công nghệ truyền dẫn, nguyên lý hoạt động, dịch vụ mạng thông tin quang Phẩm chất đạo đức trách nhiệm Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, khoa học, tự học tự nghiên cứu Rèn luyện ý thức vai trò học phần bối cảnh kinh tế, xã hội nước, toàn cầu Rèn luyện học tập để đáp ứng nhu cầu nghề nghiệp xã hội CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN Mã Mô tả CĐR học phần CĐR CĐR Sau học xong môn học này, người học có thể: CTĐT G1 Về kiến thức G1.1.1 Nắm khái niệm ánh sáng, đặc tính ánh sáng G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 Phân tích thành phần sơ đồ khối hệ thống thông tin quang Nắm cấu tạo sợi quang đặc tính truyền dẫn ánh sáng quang sợi Phân tích nguyên lý biến đổi quang điện đặc tính kỹ thuật nguồn quang Phân tích nguyên lý thu quang đặc tính kỹ thuật photodiode 1.4.1 1.4.1, 1.4.2 1.4.1, 1.4.2 1.4.1, 1.4.2 1.4.1, 1.4.2 G1.2.3 Phân tích nguyên lý khuếch đại quang tính tốn thơng kỹ 1.4.1, 1.4.2 thuật khuếch đại quang G1.2.4 Phân tích hệ thống WDM 1.4.1, 1.4.2 G1.2.5 Thiết kế hệ thống WDM 1.4.1, 1.4.2 Về kỹ G2 Xác định thành phần sơ đồ hệ thống thông tin quang G2.1.1 Đặc điểm sợi quang đặc tính truyền dẫn ánh sáng 2.1.1 quang sợi G2.1.2 Xác định thông số kỹ thuật thiết bị phát quang thu quang G2.1.3 Xây dựng hệ thống truyền dẫn quang G2.2.1 Xác định loại quang sợi cần dùng cho hệ thống truyền dẫn quang khác 2.1.1, 2.1.2 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3 Phẩm chất đạo đức trách nhiệm nghề nghiệp G3 G3.1.1 Rèn luyện tính chủ động học tập nghiên cứu 3.1.1 G3.1.2 Chủ động cập nhật công nghệ, kỹ thuật hệ thống thông tin quang 3.1.2 G3.2.1 Có trách nhiệm học tập để đáp ứng nhu cầu nghề nghiệp xã hội 3.2.1 NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY Tuần Nội dung thứ Số Số Tài liệu tiết tiết học tập, LT TH tham khảo Chương : Tổng quan kỹ thuật thông tin quang 1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin quang 1.2 Giới thiệu hệ thống thơng tin quang điển hình 1.2.1 Sơ đồ hệ thống thông tin quang 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1.2.2 Ưu nhược điểm hệ thống thông tin quang 1.3 Ứng dụng xu hướng phát triển Chương 2: Sợi quang 2.1 Một số vấn đề ánh sáng 2.1.1 Sóng điện từ 2.1.2 Quang hình 2.1.3.Lượng tử 2.2 Mơ tả quang hình trình truyền ánh sáng sợi quang 2.2.1 Cấu tạo sợi quang 2.2.2 Khẩu độ số 2.2.3 Phân loại sợi quang 2.3 Các đặc tính truyền dẫn sợi quang 2.3.1 Suy hao 2.3.2.Tán sắc 2.4 Các loại sợi quang Chương 3: Bộ phát quang 3.1.Nguyên lý chung biến đổi quang điện 3.1.1 Mức lượng 3.1.2 Các nguyên lý biến đổi quang điện 3.1.3 Vùng lượng 1,2,3,4,5,6 Tuần Nội dung thứ Số Số Tài liệu tiết tiết học tập, LT TH tham khảo 3.1.4 Nguồn quang bán dẫn 3.2 LED 3.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 3.2.2 Đặc tuyến P-I LED 3.2.3 Đặc tính phổ LED 3.3 LASER 3.3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Laser 3.3.2 Hốc cộng hưởng Fabry – Perot 3.3.3 Đặc tính Laser 3.4 Các đặc tính kỹ thuật nguồn quang 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 3.4.1 Đặc tuyến P – I nguồn quang 3.4.2 Góc phát quang 3.4.3 Độ rộng phổ 3.4.4 Ảnh hưởng nhiệt độ Chương Bộ thu quang 4.1 Khái niệm 4.2 Linh kiện biến đổi quang – điện bán dẫn 4.2.1 Photodiode P – N 4.2.2 Photodiode PIN 4.2.3 Photodiode APD 4.3 Đặc tính kỹ thuật photodiode Chương Khuếch đại quang 5.1 Tổng quan khuếch đại quang 5.1.1 Giới thiệu khuếch đại quang 5.1.2 Nguyên lý khuếch đại quang 5.1.3 Phân loại khuếch đại quang 5.1.4 Các thông số kỹ thuật khuếch đại quang 5.1.5 Ứng dụng khuếch đại quang Chữa tập + Kiểm tra 5.2 Bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA) 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 Tuần Nội dung thứ Số Số Tài liệu tiết tiết học tập, LT TH tham khảo 5.2.1 Cấu trúc nguyên lý hoạt động 10 5.2.2 Đặc tính khuếch đại 5.2.3 Nhiễu xuyên âm SOA 5.2.4 Ưu khuyết điểm ứng dụng SOA 11 5.3 Bộ khuếch đại quang RAMAN (RA) 5.3.1 Nguyên lý hoạt động 5.3.2 Độ rộng băng tần hệ số khuếch đại 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 5.3.3 Ưu khuyết điểm khuếch đại RAMAN 12 Chương Hệ thống thông tin quang WDM 6.1 Mơ hình hệ thống thơng tin quang WDM 6.1.1 Sơ đồ khối hệ thống 6.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống thông tin quang 13 6.1.3 Các thiết bị hệ thống thơng tin quang a) Bộ ghép, tách tín hiệu b) Bộ isolator, circulator c) Bộ lọc quang d) Bộ ghép, tách kênh bước sóng e) Bộ chuyển mạch quang f) Bộ chuyển đổi bước sóng 14 6.2 Thiết kế mạng thông tin quang 6.2.1 Cơ sở thiết kế hệ thống 6.2.2 Hệ thống bị giới hạn suy hao 6.2.3 Hệ thống giới hạn tán sắc 15 Chữa tập + Kiểm tra 6 1,2,3,4,5,6 MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN Mức 1: Thấp Mức 2: Trung bình Mức 3: Cao ( Các tiêu chí Chuẩn đầu học phần xem bảng mã hóa CĐR CTĐT CĐR học phần) Chuẩn đầu học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G1.2.4 G1.2.5 G2.1.1 G2.1.2 G2.1.3 G2.2.1 G3.1.2 G3.1.3 G3.2.1 Chương 1: Tổng quan kỹ thuật thông tin quang 1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin quang 2 2 2 2 2 2 2 2 1.2 Giới thiệu hệ thống thơng tin quang điển hình 1.3 Ứng dụng xu hướng phát triển Chương 2: Sợi quang 2.1 Một số vấn đề ánh sáng 2 2 2 2 2 2.2 Mơ tả quang hình q trình truyền ánh sáng sợi quang Chuẩn đầu học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G1.2.4 G1.2.5 G2.1.1 G2.1.2 G2.1.3 G2.2.1 G3.1.2 G3.1.3 G3.2.1 2.3 Các đặc tính truyền dẫn sợi quang 2.4 Các loại sợi quang 2 2 2 2 2 2 2 Chương 3: Bộ phát quang 3.1 Nguyên lý chung biến 2 3.2 LED 2 3.3 LASER 2 3 2 2 2 3 đổi quang điện 2 3.4 Các đặc tính kỹ thuật nguồn quang Chương 4: Bộ thu quang 4.1 Khái niệm 4.2 Linh kiện biến đổi quang – điện bán dẫn 4.3 Đặc tính kỹ thuật photodiode Chương 5: Khuếch đại quang 2 Chuẩn đầu học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G1.2.4 G1.2.5 G2.1.1 G2.1.2 G2.1.3 G2.2.1 G3.1.2 G3.1.3 G3.2.1 5.1 Tổng quan khuếch đại quang 2 2 2 2 5.2 Bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA) 5.3 Bộ khuếch đại quang RAMAN (RA) 2 Chương Hệ thống thông tin quang WDM 6.1 Mơ hình hệ thống thơng tin quang WDM 2 2 2 2 2 3 6.2 Thiết kế mạng thông tin quang PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN TT Điểm Quy định thành (Theo QĐ số 686/QĐ- phần ĐHKTKTCN ngày (Tỷ lệ %) 10/10/2018) Điểm Kiểm tra định kỳ lần Chuẩn đầu học phần G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2 G1.2.4 G1.2.5 G2.1.1 G2.1.2 G2.1.3 G2.2.1 G3.1.2 G3.1.3 G3.2.1 G1.1.1 x x x x x x trình + Hình thức: Tự luận giấy (40%) + Thời điểm: sau học hết chương 1,2 + Hệ số: 2 Kiểm tra định kỳ lần + Hình thức: Tự luận giấy + Thời điểm: sau học hết x x x x x chương 3,4 + Hệ số: Kiểm tra định kỳ lần + Hình thức: Tự luận giấy + Thời điểm: sau học hết x x x x x x x x x x x x chương 5,6 + Hệ số: Kiểm tra thường xuyên + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp, tập lớp x x x x x + Số lần: Tối thiểu lần/sinh viên + Hệ số: 10 x x x Kiểm tra chuyên cần + Hình thức: Điểm danh theo thời gian tham gia học lớp + Số lần: lần, vào thời điểm x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x kết thúc học phần + Hệ số: Điểm thi + Hình thức: Tự luận giấy kết thúc + Thời điểm: Theo lịch thi học học phần kỳ (60%) + Tính chất: Bắt buộc 11 x PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC  Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, địa website để tìm tư liệu liên quan đến môn học Nêu nội dung cốt lõi chương tổng kết chương, sử dụng giảng điện tử thí nghiệm giảng dạy.Tập trung hướng dẫn học, tư vấn học, phản hồi kết thảo luận, tập lớn, kết kiểm tra nội dung lý thuyết m i chương  Các phương pháp giảng dạy áp dụng: Phương pháp thuyết trình; Phương pháp thảo luận nhóm; Phương pháp mơ phỏng; Phương pháp minh họa; Phương pháp miêu tả, làm mẫu  Sinh viên chuẩn bị chương, làm tập đầy đủ, trau dồi kỹ làm việc nhóm để chuẩn bị thảo luận  Trong trình học tập, sinh viên khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, ý tưởng sáng tạo nhiều hình thức khác QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 9.1 Quy định tham dự lớp học  Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ buổi học Trong trường hợp nghỉ học lý bất khả kháng phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ hợp lý  Sinh viên vắng 50% buổi học dù có lý hay khơng có lý bị coi khơng hồn thành khóa học phải đăng ký học lại vào học kỳ sau  Tham dự tiết học lý thuyết  Thực đầy đủ tập giao giáo trình, tập thảo luận nhóm, tập giảng viên giao  Tham dự kiểm tra học kỳ  Tham dự thi kết thúc học phần  Chủ động tổ chức thực tự học 9.2 Quy định hành vi lớp học  Học phần thực nguyên tắc tôn trọng người học người dạy Mọi hành vi làm ảnh hưởng đến trình dạy học bị nghiêm cấm  Sinh viên phải học quy định Sinh viên trễ 15 phút sau học bắt đầu không tham dự buổi học  Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hưởng đến người khác trình học  Tuyệt đối không ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng thiết bị điện thoại, máy nghe nhạc học 12 10 TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO 10.1 Tài liệu học tập: [1] Vũ Văn San, Hệ thống thông tin quang Tập 1, NXB Bưu Điện, 2008 [2] Vũ Văn San, Hệ thống thông tin quang Tập 2, NXB Bưu Điện, 2008 10.2 Tài liệu tham khảo: [3] Trần Đức Hân, Nguyễn Minh Hiển, Cơ sở kỹ thuật Laser, NXB Giáo dục, 2010 [4] Tài liệu học tập thông tin quang, Khoa Điện tử [5] Cao Hồng Sơn, Các giải pháp công nghệ mạng chuyển mạch gói Burst quang, NXB Thơng tin truyền thơng, 2014 [6] Hồng Ứng Huyền, Kỹ thuật thông tin quang, NXB Tổng cục bưu điện, 1993 11 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN  Các Khoa, Bộ mơn phổ biến đề cương chi tiết cho tồn thể giáo viên thực  Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học học phần  Giảng viên thực theo đề cương chi tiết duyệt Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Trưởng khoa Trưởng môn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Bùi Huy Hải Đặng Thị Hương Giang 13 Người biên soạn (Ký ghi rõ họ tên) ... Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực  Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học học phần  Giảng viên thực theo đề cương chi tiết duyệt Hà Nội,... Số Số Tài liệu tiết tiết học tập, LT TH tham khảo Chương : Tổng quan kỹ thuật thông tin quang 1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin quang 1.2 Giới thiệu hệ thống thơng tin quang điển hình... trò học phần bối cảnh kinh tế, xã hội nước, toàn cầu Rèn luyện học tập để đáp ứng nhu cầu nghề nghiệp xã hội CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN Mã Mô tả CĐR học phần CĐR CĐR Sau học xong môn học này, người học