教學大綱表
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課程名稱 (中文) 光纖概論
(英文) Introduction To Optical Fiber
開課單位 電機工程學系
課程代碼 E3410
授課教師 蔡五湖
學分數 3.0 必/選修 選修 開課年級 大三
先修科目或先備能力:無
課程概述與目標: 課程概述與目標: 本課程內容主要在介紹光纖基礎導光原理與特性,並深入探討光纖在通訊系統上的重要性與潛力。光纖通訊的特性與無可取代的地位。讓修習同學了解目前光纖通訊的概況與未來的發展方向。並具有規畫區域光纖網路的能力。
教科書 "Fiber Optics Engineering" , 作者 Mohammad Azadeh
Springer Dordrecht Heidelberg London New York
外文電子書 e-ISBN 978-1-4419-0304-4 可免費由圖書館網頁"電子資料庫"下載全文
參考教材 Jeff Hecht, "Understanding Fiber Optics", Pearson Prentice Hall
John Gowar, "Optical Communication System 2nd Edition," Prentice Hall
J. Wilson and J. F. B. Hawkes, "Optoelectronics: An Introduction," Prenti
圖書館電子書 Fedor Mitschke, "Fiber Optics Physics and Technology",
ISBN 978-3-640-03702-3, 2009
SpringerLink英文電子書資料庫(TAEBDC臺灣學術電子書暨資料庫聯盟)
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 Introduction to Optical Fibers 1. Bandwidth and Distance
2. Optical Fiber Structures
3. Total internal reflection in an optical fiber
4. Communication Systems
1. 了解光纖通訊的基本原理。
2. 認識光纖基本構造。
3. 光纖導光的光學基本特性。
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    2 02 Electromagnetic Waves and Basic Theoretical Study 1. Electromagnetic Waves
    2. Polarization
    3. Reflection and Refraction
    4. Acceptance Angle of Fibers
    5. Fiber Structures
    6. Types of Optical Fibers
    7. Bandwidth and Dispersion
    1. 電磁波的基本物理特性。
    2. 光波的基礎原理。
    3. 光的反射與折射。
    4. 各種光纖介紹。
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    3 03 Fundamentals of Communications 1. Communication Concepts
    2. Signal and Systems
    3. Digital transmission hierarchy
    4. Transmission Capacity and Bandwidth
    5. Signal Format and Structure
    1. 認識光訊號的特性。
    2. 數位信號的架構。
    3. 系統容量與頻寬。
    5. 了解訊號的格式與架構。
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    4 04 Type of Optical Fibers 1. Profile Parameter for fibers
    2. Light Guiding
    3. Fiber Fabrication
    4. Modes and Their Effects
    05 Modal Properties
    06 Modal-Dispersion Effects
    1. 讓學生了解光纖重要參數。
    2. 光波導特性。
    3. 使學生認識光纖製程。
    4. 導光模態與其效應。
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    5 05 Properties of Fibers 1. Fiber Attenuation
    2. Light Collection and Propagation
    3. Types of fiber dispersion
    4. Dispersion
    5. Nonlinear Effects
    1. 讓學生了解光纖衰減的物理機制。
    2. 光的收集與傳播。
    3. 了解色散的種類。
    4. 色散原理
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    6 06 Fiber Materials and Fiber Manufacture 1. Glass Fibers
    2. Fiber Fabrication
    3. Plastic Fibers
    4. Exotic fibers and Light Guides
    5. Photonic Bandgap or "Holey" Waveguides
    1. 讓學生認識玻璃光纖的特性。
    2. 塑膠光纖的特性。
    3. 光子晶體能隙與光子晶體波導。
  • 討論
  • 講授
  • 期中考
  • 作業
  •  
    7 07 Special-Purpose Fibers 1. Fiber Gratings
    2. Doped Fibers for Amplifiers and Lasers
    3. Dual-Core Fiber for High-Power Lasers
    1. 了解光纖光柵的特性與應用。
    2. 摻雜光纖放大器與光纖雷射。
    3. 雙纖核光纖與高功率雷射。
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    8 08 Cabling 1. Cabling Basics
    2. Types of Cable
    3. Cable Design Considerations
    4. Elements of Cable Structure
    5. Fiber Housings
    6. Fiber Arrangements in Cable
    1. 了解光纜的基礎原理。
    2. 光纜種類。
    3. 光纜設計重點。
    4. 光纜基本結構。
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    9 09 Light Sources 1. Light Source Considerations
    2. The Output Power of Light Sources
    3. LED Light Sources and Theoretical Background
    4. The Laser Principle
    5. Laser Diodes
    6. Signal Modulations
    7. Fiber Lasers and Amplifiers
    1. 讓學生熟悉光源特性與要求。
    2. 光源輸出功率。
    3. 固態光源與其基本特性。
    4. 半導體雷射的特性。
    5. 訊號調變技術。
  • 討論
  • 講授
  • 作業
  •  
    10 09 Transmitters 1. Operational Considerations
    2. Transmitter and System Packaging
    3. Analog and Digital Transmission
    4. Bandwidth and Data Rate
    5. Multiplexing
    6. Coherent Transmission
    1. 讓學生了解光纖網路考量因素。
    2. 傳送器與系統。
    3. 類比與數位傳輸
    5. 了解光通訊頻寬與速率。
  • 討論
  • 講授
  • 期末考
  • 作業
  •  

    教學要點概述:
    教材編選: ■ 自編教材 □ 教科書作者提供
    評量方法: 期末考:40%   期中考:40%   作業:20%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 ■ 課程網站
    課程網站:網路大學
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504