Đề cương chi tiết học phần Thông tin quang

 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 
 1. 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: 4 (48, 24, 60, 120) 
 Số tiết Lý thuyết: 48 
 Số tiết TH/TL: 24 
 48+24/2 = 15 tuần x 4 tiết/tuần 
 Số tiết Tự học: 60 
 Tính chất của học phần: Bắt buộc 
 Học phần tiên quyết: Không 
 Học phần học trước: Không 
 Các yêu cầu của học phần: Sinh viên có tài liệu học tập 
 2. MÔ TẢ HỌC PHẦN 
 Học phần Thông tin quang là học phần bắt buộc, thuộc phần kiến thức chuyên ngành 
trong chương trình đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật điện tử viễn thông. 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. Từ các kiến thức có được giúp người học có thể vận hành khai thác, 
sửa chữa, bảo dưỡng các hệ thống quang trong thực tế. 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. 
 1 
 3. MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC 
 Kiến thức 
 Nắm được các nội dung cơ bản về hệ thống thông tin quang: ánh sáng, đặc tính của ánh 
sáng, sợi quang và đặc tính truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang. 
 Phân tích được nguyên lý hoạt động và các thông số kỹ thuật của thiết bị phát quang, 
thu quang. 
 Phân tích được nguyên lý khuếch đại quang và tính toán các thông kỹ thuật của khuếch 
đại quang 
 Thiết kế hệ thống WDM. 
 Kỹ năng 
 Xác định được các thông số kỹ thuật của thiết bị phát quang, thu quang và khuếch đại 
quang 
 Thực hiện được các phương pháp thiết kế hệ thống truyền dẫn quang 
 Xác định được các mô hình kiến trúc, công nghệ truyền dẫn, và nguyên lý hoạt động, 
dịch vụ của các mạng thông tin quang. 
 Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm 
 Rèn luyện được tác phong làm việc nghiêm túc, khoa học, tự học và tự nghiên cứu 
Rèn luyện ý thức về vai trò của học phần trong bối cảnh kinh tế, xã hội trong nước, toàn cầu 
Rèn luyện trong học tập để đáp ứng nhu cầu nghề nghiệp của xã hội. 
 4. CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN 
 Mã Mô tả CĐR học phần CĐR của 
 CĐR Sau khi học xong môn học này, người học có thể: CTĐT 
 G1 Về kiến thức 
 G1.1.1 Nắm được các khái niệm cơ bản ánh sáng, và đặc tính của ánh sáng. 1.4.1 
 Phân tích được các thành phần trong sơ đồ khối của hệ thống thông tin 
G1.1.2. 1.4.1, 1.4.2 
 quang. 
 Nắm được cấu tạo của sợi quang và các đặc tính truyền dẫn của ánh 
 G1.1.3 1.4.1, 1.4.2 
 sáng trong quang sợi 
 Phân tích được nguyên lý biến đổi quang điện và đặc tính kỹ thuật của 
 G1.2.1 1.4.1, 1.4.2 
 nguồn quang 
 Phân tích được nguyên lý thu quang và đặc tính kỹ thuật của 
G1.2.2. 1.4.1, 1.4.2 
 photodiode 
 G1.2.3 Phân tích được nguyên lý khuếch đại quang và tính toán các thông kỹ 1.4.1, 1.4.2 
 2 
 thuật của 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 
 G2 Về kỹ năng 
 Xác định được các thành phần trong sơ đồ hệ thống thông tin quang. 
 G2.1.1 Đặc điểm của sợi quang và đặc tính truyền dẫn của ánh sáng trong 2.1.1 
 quang sợi. 
 Xác định được các thông số kỹ thuật của thiết bị phát quang và thu 
 G2.1.2 2.1.1, 2.1.2 
 quang 
 2.1.1, 
 G2.1.3 Xây dựng được hệ thống truyền dẫn quang. 
 2.1.2, 2.1.3 
 Xác định được loại quang sợi cần dùng cho các hệ thống truyền dẫn 2.1.1, 
 G2.2.1 
 quang khác nhau. 2.1.2, 2.1.3 
 G3 Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm nghề nghiệp 
 G3.1.1 Rèn luyện tính chủ động trong học tập và nghiên cứu 3.1.1 
G3.1.2. Chủ động cập nhật công nghệ, kỹ thuật trong hệ thống thông tin quang 3.1.2 
 Có trách nhiệm trong học tập để đáp ứng nhu cầu nghề nghiệp của xã 
 G3.2.1 3.2.1 
 hội 
 3 
 5. NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY 
 Số Số Tài liệu 
Tuần 
 Nội dung tiết tiết học tập, 
 thứ 
 LT TH tham khảo 
 Chương 1 : Tổng quan về kỹ thuật thông tin 
 quang 
 1.1. Lịch sử phát triển hệ thống thông tin quang 
 1.2. Giới thiệu hệ thống thông tin quang điển hình 
 1 3 1,2,3,4,5,6 
 1.2.1. Sơ đồ cơ bản của hệ thống thông tin quang 
 1.2.2. Ưu nhược điểm của hệ thống thông tin 
 quang 
 1.3. Ứng dụng và xu hướng phát triển 
 Chương 2: Sợi quang 
 2 2.1. Một số vấn đề cơ bản về ánh sáng 
 2.1.1. Sóng điện từ 
 3 1,2,3,4,5,6 
 2.1.2. Quang hình 
 2.1.3.Lượng tử 
 2.2. Mô tả quang hình quá trình truyền ánh sáng 
 trong sợi quang 
 3 2.2.1. Cấu tạo cơ bản của sợi quang 3 1,2,3,4,5,6 
 2.2.2. Khẩu độ số 
 2.2.3. Phân loại sợi quang 
 2.3. Các đặc tính truyền dẫn của sợi quang 
 2.3.1. Suy hao 
 4 3 1,2,3,4,5,6 
 2.3.2.Tán sắc 
 2.4. Các loại sợi quang 
 Chương 3: Bộ phát quang 
 3.1.Nguyên lý chung về biến đổi quang điện 
 1,2,3,4,5,6 
 5 3.1.1. Mức năng lượng 3 
 3.1.2. Các nguyên lý về biến đổi quang điện 
 3.1.3. Vùng năng lượng 
 4 
 Số Số Tài liệu 
Tuần 
 Nội dung tiết tiết học tập, 
 thứ 
 LT TH tham khảo 
 3.1.4. Nguồn quang bán dẫn 
 3.2. LED 
 3.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 
 3.2.2. Đặc tuyến P-I của LED 
 3.2.3. Đặc tính phổ của LED 
 3.3. LASER 
 3.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Laser 
 3.3.2. Hốc cộng hưởng Fabry – Perot 
 3.3.3. Đặc tính của Laser 
 6 3.4. Các đặc tính kỹ thuật của nguồn quang 3 1,2,3,4,5,6 
 3.4.1. Đặc tuyến P – I của nguồn quang 
 3.4.2. Góc phát quang 
 3.4.3. Độ rộng phổ 
 3.4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ 
 Chương 4. Bộ thu quang 
 4.1. Khái niệm cơ bản 
 4.2. Linh kiện biến đổi quang – điện bán dẫn 
 7 4.2.1. Photodiode P – N 3 1,2,3,4,5,6 
 4.2.2. Photodiode PIN 
 4.2.3. Photodiode APD 
 4.3. Đặc tính kỹ thuật của photodiode 
 8 Chương 5. Khuếch đại quang 
 5.1. Tổng quan về khuếch đại quang 
 5.1.1. Giới thiệu khuếch đại quang 
 5.1.2. Nguyên lý khuếch đại quang 
 3 1,2,3,4,5,6 
 5.1.3. Phân loại khuếch đại quang 
 5.1.4. Các thông số kỹ thuật của khuếch đại 
 quang 
 5.1.5. Ứng dụng của khuếch đại quang 
 9 Chữa bài tập + Kiểm tra 0 6 1,2,3,4,5,6 
 5.2. Bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA) 3 1,2,3,4,5,6 
 5 
 Số Số Tài liệu 
Tuần 
 Nội dung tiết tiết học tập, 
 thứ 
 LT TH tham khảo 
 5.2.1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động 
 10 5.2.2. Đặc tính của bộ khuếch đại 
 5.2.3 Nhiễu xuyên âm trong SOA 
 5.2.4. Ưu khuyết điểm và ứng dụng của SOA 
 11 5.3 Bộ khuếch đại quang RAMAN (RA) 
 5.3.1. Nguyên lý hoạt động 
 3 1,2,3,4,5,6 
 5.3.2. Độ rộng băng tần và hệ số khuếch đại 
 5.3.3. Ưu khuyết điểm của khuếch đại RAMAN 
 12 Chương 6. Hệ thống thông tin quang WDM 
 6.1 Mô hình hệ thống thông tin quang WDM 
 6.1.1 Sơ đồ khối của hệ thống 3 1,2,3,4,5,6 
 6.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của 
 hệ thống thông tin quang 
 13 6.1.3 Các thiết bị trong hệ thống thông tin 
 quang 
 a) Bộ ghép, tách tín hiệu 
 b) Bộ isolator, circulator 
 3 1,2,3,4,5,6 
 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 
 3 1,2,3,4,5,6 
 6.2.2 Hệ thống bị giới hạn bởi suy hao 
 6.2.3 Hệ thống giới hạn bởi tán sắc 
 15 Chữa bài tập + Kiểm tra 0 6 1,2,3,4,5,6 
 6 
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 trong Chuẩn đầu ra của học phần xem trong bảng mã hóa CĐR của CTĐT và CĐR của học phần) 
 Chuẩn đầu ra 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 về kỹ thuật thông tin quang 
 1.1. Lịch sử phát triển hệ 
 2 2 2 2 2 2 
 thống thông tin quang 
 1 1.2. Giới thiệu hệ thống thông 
 2 2 2 2 2 2 
 tin quang điển hình 
 1.3. Ứng dụng và xu hướng 
 2 2 2 2 2 
 phát triển 
 Chương 2: Sợi quang 
 2.1. Một số vấn đề cơ bản về 
 2 2 2 2 2 
 ánh sáng 
 2 
 2.2. . Mô tả quang hình quá 
 trình truyền ánh sáng trong 2 2 2 2 2 
 sợi quang 
 7 
 Chuẩn đầu ra 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 
 2 2 2 2 2 
 của sợi quang 
 2.4. Các loại sợi quang 2 2 2 2 2 2 
 Chương 3: Bộ phát quang 
 3.1. Nguyên lý chung về biến 
 2 2 2 2 2 
 đổi quang điện 
 3 3.2. LED 2 2 2 
 3.3. LASER 2 2 2 2 
 3.4. Các đặc tính kỹ thuật của 
 3 3 2 2 2 
 nguồn quang 
 Chương 4: Bộ thu quang 
 4.1. Khái niệm cơ bản 2 2 2 
 4.2. Linh kiện biến đổi quang – 
 4 2 2 2 
 điện bán dẫn 
 4.3. Đặc tính kỹ thuật của 
 3 3 2 2 
 photodiode 
 5 Chương 5: Khuếch đại quang 
 8 
 Chuẩn đầu ra 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 về khuếch đại 
 2 2 2 2 
 quang 
 5.2. Bộ khuếch đại quang bán 
 2 2 2 
 dẫn (SOA) 
 5.3. Bộ khuếch đại quang 
 2 2 2 2 
 RAMAN (RA) 
 Chương 6. Hệ thống thông tin quang WDM 
 6.1 Mô hình hệ thống thông 
 2 2 2 2 2 2 2 
 6 tin quang WDM 
 6.2 Thiết kế mạng thông tin 
 2 2 2 2 3 3 3 
 quang 
7. PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN 
 Điểm Quy định Chuẩn đầu ra học phần 
 thành (Theo QĐ số 686/QĐ-
 TT 
 phần ĐHKTKTCN ngày 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 G1.1.1 
 (Tỷ lệ %) 10/10/2018) 
 1 Điểm quá 1. Kiểm tra định kỳ lần 1 x x x x x x 
 9 
trình + Hình thức: Tự luận trên giấy 
(40%) + Thời điểm: sau khi học hết 
 chương 1,2 
 + Hệ số: 2 
 2. Kiểm tra định kỳ lần 2 
 + Hình thức: Tự luận trên giấy 
 + Thời điểm: sau khi học hết x x x x x 
 chương 3,4 
 + Hệ số: ...... 
 3. Kiểm tra định kỳ lần 3 
 + Hình thức: Tự luận trên 
 giấy. 
 x x x x x x x 
 + Thời điểm: sau khi học hết 
 chương 5,6 
 + Hệ số: 2 
 4. Kiểm tra thường xuyên 
 + Hình thức: Tham gia thảo 
 luận, kiểm tra 15 phút, hỏi 
 đáp, bài tập trên lớp x x x x x x x x x x x x x 
 + Số lần: Tối thiểu 1 lần/sinh 
 viên 
 + Hệ số: 1 
 10 
 5. Kiểm tra chuyên cần 
 + Hình thức: Điểm danh theo 
 thời gian tham gia học trên lớp 
 x x x x x x x x x x x x x 
 + Số lần: 1 lần, vào thời điểm 
 kết thúc học phần 
 + Hệ số: 3 
 Điểm thi + Hình thức: Tự luận trên giấy 
 kết thúc + Thời điểm: Theo lịch thi học 
2 x x x x x x x x x x x x x 
 học phần kỳ 
 (60%) + Tính chất: Bắt buộc 
 11 
8. PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC 
  Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ 
 website để tìm tư liệu liên quan đến môn học. Nêu nội dung cốt lõi của chương và tổng 
 kết chương, sử dụng bài giảng điện tử và các thí nghiệm trong giảng dạy.Tập trung 
 hướng dẫn học, tư vấn học, phản hồi kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và 
 các nội dung lý thuyết chính m i chương. 
  Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Phương pháp thuyết trình; Phương pháp 
 thảo luận nhóm; Phương pháp mô phỏng; Phương pháp minh họa; Phương pháp miêu 
 tả, làm mẫu. 
  Sinh viên chuẩn bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau dồi kỹ năng làm việc 
 nhóm để chuẩn bị bài thảo luận. 
  Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình 
 bày quan điểm, các ý tưởng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau. 
9. QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 
9.1. Quy định về tham dự lớp học 
  Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các buổi học. Trong trường hợp 
 nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ và hợp lý. 
  Sinh viên vắng quá 50% buổi học dù có lý do hay không có lý do đều bị coi như 
 không hoàn thành khóa học và phải đăng ký học lại vào học kỳ sau. 
  Tham dự các tiết học lý thuyết 
  Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao trong cuốn giáo trình, các bài tập thảo luận 
 nhóm, các bài tập giảng viên giao. 
  Tham dự kiểm tra giữa học kỳ 
  Tham dự thi kết thúc học phần 
  Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học 
9.2. Quy định về hành vi lớp học 
  Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng người học và người dạy. Mọi 
 hành vi làm ảnh hưởng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm. 
  Sinh viên phải đi học đúng giờ quy định. Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi giờ học 
 bắt đầu sẽ không được tham dự buổi học. 
  Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hưởng đến người khác trong quá trình học. 
  Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại, 
 máy nghe nhạc trong giờ 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 mới trong mạng chuyển mạch gói và Burst 
quang, NXB Thông tin và truyền thông, 2014. 
[6] Hoàng Ứng Huyền, Kỹ thuật thông tin quang, NXB Tổng cục bưu điện, 1993. 
 11. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN 
  Các Khoa, Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực hiện. 
  Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học đầu tiên của học 
 phần. 
  Giảng viên thực hiện theo đúng đề cương chi tiết đã được duyệt. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2018 
 Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn 
 (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) 
 Bùi Huy Hải Đặng Thị Hương Giang 
 13