"光电综合设计" 光电综合设计是指对光电系统的设计、分析和仿真计算。该设计涵盖了半导体载流子浓度的计算分析、光学系统中的物像关系设计、椭圆偏振光的仿真计算、光波在介质面上的反射折射、多缝衍射光强分布计算、 高斯光束特性参数的仿真计算、高斯光束传播轨迹的模拟、光电探测器光电流的计算等多个方面。 第一个设计任务是半导体中载流子浓度的计算分析设计任务，旨在分析杂质浓度与电离度以及电离温度之间的关系。在这个任务中，需要计算杂质99％、90％和50％电离时的温度各为多少，并画出电离度和温度的关系图线，确定半导体处于强电离区（电离度＞90％）的温度范围。 第二个设计任务是光学系统中的物像关系设计任务，旨在根据已知的光学系统，确定主面、焦点位置，以及焦距，并计算出像距、像高。这个任务需要设计一个具有友好输入输出界面的程序，以便用户可以根据输入的不同参数值，查看结果。 第三个设计任务是椭圆偏振光的仿真计算设计任务，旨在根据椭圆偏振光公式，做出对应不同值的椭圆偏振图，并计算两椭圆（包括圆）偏振光的叠加。 第四个设计任务是光波在介质面上的反射折射仿真计算设计任务，旨在根据菲涅耳公式和反射、折射定律，计算光波在介质面上的反射和折射，并作出随入射角的变化曲线。 第五个设计任务是多缝衍射光强分布计算仿真设计任务，旨在利用计算机模拟显示 Fraunhofer 多缝衍射的光强分布曲线，并讨论多缝干涉、单缝衍射和多缝衍射的光强分布特点。 第六个设计任务是高斯光束特性参数的仿真计算设计任务，旨在计算高斯光束的腰斑半径的大小和位置，以及该高斯光束发散角的大小。 第七个设计任务是光学谐振腔的设计设计任务，旨在画出光束发散角与腔长的关系曲线。 第八个设计任务是高斯光束传播轨迹的模拟设计任务，旨在作图表示高斯光束的传播轨迹，并讨论高斯光束经单透镜和调焦望远镜变换的传播轨迹。 第九个设计任务是高斯光束透镜变换特性的分析设计任务，旨在画出高斯光束在均匀介质中的传播轨迹，并计算经单透镜后出射光束束腰的半径及束腰距透镜距离。 第十个设计任务是平行平面腔模的迭代解法设计任务，旨在演示平行平面腔中自再现模的形成过程，并作出第 1 次和第 300 次渡越后的振幅和相位分布曲线。 第十一个设计任务是光电探测器光电流的计算设计任务，旨在计算光电探测器的光电流。 光电综合设计涵盖了多个方面的设计、分析和仿真计算任务，旨在帮助用户掌握光电系统的设计和分析技术。

《光电综合设计指导书》（电子科学与技术2008级）是一份详尽的教育资料，旨在指导学生在光纤通信系统设计方面的学习与实践。该指导书由南京邮电大学光电工程学院编撰，重点介绍了光电综合设计的基础理论、软件操作技巧以及具体设计项目的要求，对于培养学生的系统分析和解决问题的能力具有重要意义。 ### 光电综合设计概述 #### 性质、目的与任务 光电综合设计是电子科学与技术专业中的一项关键实践教学环节，被列为必修课程。其核心目标在于使学生掌握如何使用OptiSystem软件平台进行光纤通信系统的仿真与设计，同时将之前学习的理论知识融会贯通，培养在系统层面解决问题的能力，为后续的毕业设计或论文撰写奠定坚实的基础。 #### 设计内容、学时分配及基本要求 光电综合设计课程总学时为32学时，通常安排在两周内完成，教学方式结合了自主学习和集中上机操作。学生需先复习相关课程内容，理解设计指导书，独立思考设计方案，再利用上机时间进行建模、仿真和优化，最终形成设计报告。设计内容涵盖了OptiSystem软件的基本操作、基本光纤通信系统设计、WDM系统设计、长距离光纤传输系统设计、OADM设计以及EDFA设计等，每项设计都要求学生利用OptiSystem进行仿真验证。 #### 课程考核 课程考核以设计成果和课程设计报告为主要依据，包括设计与仿真分析的结果、报告的撰写质量以及平时表现。学生需在规定时间内提交设计报告，内容需覆盖任务要求、设计思路、系统设计、仿真结果分析以及设计优化等，报告要求详实且不低于18页。总成绩由课题考核验收成绩（占50%）、设计报告（占30%）和平时成绩（占20%）组成，采用五级制评分。 ### 预备知识 指导书还提供了光纤通信领域的预备知识，包括简单光纤通信系统、掺铒光纤放大器（EDFA）的结构和工作原理、EDFA在光纤通信系统中的应用、波分复用技术的基本原理及应用、光波分复用器（OADM）的应用以及光纤通信中的色散补偿技术等。这些基础知识是进行光电综合设计的前提，帮助学生了解光纤通信系统的关键组件和技术特点。 ### OptiSystem快速入门 OptiSystem是一款强大的光纤通信系统设计与仿真软件，指导书中详细介绍了OptiSystem的用户界面、菜单和按钮功能，以及基本的操作流程，如建模、参数设置、仿真运行和结果分析等，为学生提供了快速掌握软件使用技能的途径。 ### 光电综合设计课题 设计课题包括了从基础到高级的多个项目，如OptiSystem基本操作、基本光纤通信系统设计、WDM系统设计、长距离光纤传输系统设计、OADM设计以及EDFA设计，每个课题都有明确的内容要求和评价标准，鼓励学生通过实际操作加深对光纤通信系统设计的理解和掌握。 《光电综合设计指导书》不仅是一部教学资料，更是培养学生实践能力、创新思维和团队合作精神的重要工具。通过系统的学习和实践，学生能够在光纤通信领域获得扎实的专业知识，为未来的职业生涯打下坚实的基础。