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《光波导技术》课程教学大纲
2021-05-06 17:00     (点击数:)

成都信息工程学院

硕士研究生课程教学大纲

课程名称(中):光波导技术

课程名称(英):Optic Waveguide Technology

课程编号:

开课单位:bat365在线平台

预修课程:

适用专业:电子科学与技术

课程性质:非学位课(专业方向课程)

学时:48

学分:3

考核方式:考查(平时40%,期末60%)。

注:期末提交一篇3000字的学习报告。

一、教学目的与要求

本课程是光电集成技术与系统的一门专业基础课程,通过课程培养员工了解和掌握光波导分析的基本理论与方法、了解和掌握光波导器件及其应用技术、了解和掌握光波导信号处理技术及其应用。

二、 课程内容简介

课程内容包括电磁场理论基础、平面电磁波、光波导光线理论、光波导模式理论、光纤中的信号传输、无源光器件六个部分。主要介绍光波如何进入光波导(模式的激励)、光波在光波导中如何传播(模式分布)、光波导有源与无源器件、光波导性能、光波导耦合技术、光波导技术的应用等内容。

三、 主要章节和学时分配

主要章节

章节主要内容简述

教学方式

学时

备注

序言

光波导技术概述

理论教学

课堂讨论

2

第一章 电磁场理论基础

1. 场论概念,

2. 麦克斯韦尔方程的基础工作

3. 麦克斯韦尔方程

4. 电磁场边界条件

5. 物质的电磁特性

6. 波动方程

7. 电磁场的能量

理论教学

6

第二章  平面电磁波

1. 传播特点

2. 功率流密度

3. 平面波的反射和折射

4. 平面电磁波的偏振状态

5. 平面光的双折射

理论教学

6

第三章  光波导光线理论

1. 程函方程和光线路径方程

2. 均匀介质波导中光线的传播

3. 阶跃光纤中光线的传播

4. 梯度光纤中光线的传播

5.导波模与特征方程

6. 特征模与色散方程

7. 多模波导的传输特性

理论教学

10

第四章 光波导模式理论

1. 电磁场方程

2. 阶跃光纤的严格解

3. 阶跃光纤中的线偏振模

4. 梯度光纤的解析解

5. 模式的横向耦合理论

6. 模式的纵向耦合理论

7. 单模光纤

10

第五章  光纤中的信号传输

1. 多模波导的传输带宽

2. 色散

3. 色散对通信容量的限制

4. 色散补偿

6

第六章  无源光器件

1. 纤连接器

2. 光耦合器

3. 光波复用、解复用器

4. 光调制器

5. 光滤波器、光开关、光隔离器、6. 光衰减器

6

第七章 光波导技术的应用

光波导传感器

2

(此页可附页)

四、采用教材

光波导模式理论,马春生,吉林大学出版社,2006

五、教学参考书目(至少列三部国内外有影响的教学参考书目,并注明作者姓名、出版社、出版时间)

1. 微波与光电子学中的电磁理论(第二版),张克潜、李德杰著,电子工业出版社,20015

2. 光波导理论与技术, 李玉权、崔敏编著,人民邮电出版社,200212月第一版

3. 光波工程,[日本]国分泰雄著,(先进光电子技术丛书),科学出版社,2002

4. 导波光学物理基础,佘守宪编著,北方交通大学出版社,20028月第一版5. Fundamentals of guided wave optoelectronic devices. William S.C.Chang. Cambridge University Press. 2009


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