光纖通信(自編2014年3月更新)

1、實驗一 光纖結構和分類一、實驗目的1.了解光纖的分類與各種光纖的特點。2.了解光纖的各種性能參數。二、實驗內容1.介紹光纖的構成與分類。2.成品光纖的主要參數的介紹。3.測量光纖的插入損耗。三、實驗儀器1.光纖實驗系統(tǒng)1臺。2.光纖跳線2根。3.光固定衰減器1個。4.光功率計1臺四、實驗步驟1.關閉實驗系統(tǒng)。按以下方式用連信號連接導線連接：數字信號源模塊（數字信號輸出一）P300P1001310數字光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）2.用光纖跳線連接1310nm光發(fā)模塊和光功率計。3.將1310nm光發(fā)模塊的J100第一位撥到ON，第二位撥到OFF，將1310nm光發(fā)模塊的RP100逆時針旋到最大。

2、4.將1310nm光發(fā)模塊的101設置為“數字”。5.打開系統(tǒng)電源。將數字信號源輸第一路的撥碼開關U311全撥到“OFF”狀態(tài)，即輸入到1310nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“1”。6.觀測并記錄光功率計的讀數P1。7.關閉系統(tǒng)電源。在光纖跳線和光功率計之間插入一個光固定衰減器。8.打開系統(tǒng)電源。觀察并記錄光功率計的讀數P2。9.關閉系統(tǒng)電源，拆除實驗導線，將各實驗儀器擺放整齊。五、實驗報告1.記錄實驗參數P1、P2。按公式P=P1-P2，得到光纖的插入損耗P。2.換1550nm光發(fā)端。然后再測量插入損耗。光纖活動連接器一、實驗目的1.了解光纖活動連接器在光纖通信系統(tǒng)中的作用2.了解光纖的各種性

3、能參數。二、實驗內容1.介紹光纖活動連接器的特點與作用。2.介紹光纖活動連接器的分類。3.測量光纖活動連接器的插入損耗。三、實驗儀器1.光纖通信實驗系統(tǒng)1臺。2.光功率計1臺。3.光纖活動連接器1個。四、實驗步驟1.關閉實驗系統(tǒng)。按以下方式用連信號連接導線連接：數字信號源模塊（數字信號輸出一）P300P1001310數字光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）2.用光纖跳線連接1310nm光發(fā)模塊和光功率計。3.將1310nm光發(fā)模塊中的J100第一位撥到ON，第二位撥為OFF，將1310nm光發(fā)模塊中的RP100逆時針旋到最大。4.將1310nm光發(fā)模塊的J101設置為“數字”。5.打開系統(tǒng)電源。將數字

4、信號源輸第一路的撥碼開關U311全撥到“OFF”狀態(tài)，即輸入到1310nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“1”。6.觀察并記錄光功率計的讀數P1。7.關閉系統(tǒng)電源。在光纖跳線和光功率計之間插入一個光纖活動連接器。 8.打開系統(tǒng)電源。觀察并記錄光功率計的讀數P2。9.關閉系統(tǒng)電源，拆除實驗導線，將各實驗儀器擺放整齊。五、實驗報告1.記錄實驗參數P1、P2。按公式P=P1-P2，得到光纖活動連接器的插入損耗P。光耦合器件一、實驗目的1.了解光耦合器件各種類型。2.了解光耦合器件的制造工藝。3.了解波分復用器與一般的光耦合器件有何不同。二、實驗內容1.介紹光耦合器的特點與作用。2.介紹光耦合器的分類。3.

5、測量波分復用器的光串擾。三、實驗儀器1.光纖通信實驗系統(tǒng)1臺。2.光功率計1臺。3.光纖活動連接器1個。4.波分復用器2個。四、實驗步驟A. 測量波分復用器光串擾波分復用器的光串擾即為其隔離度，其測試原理、框圖如下：波分復用器波分復用器1310nm輸入光纖活動連接器1310nm輸出1550nm輸入1550nm輸出(a)波分復用器波分復用器1310nm輸入光纖活動連接器1310nm輸出1550nm輸入1550nm輸出(b) 波分復用器光串擾測試原理框圖 (式3-1) (式3-2)上式中的和即是波分復用器相應的光串擾。1.關閉實驗系統(tǒng)。按以下方式用連信號連接導線連接：數字信號源模塊（數字信號輸出一

6、）P300P1001310數字光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）數字信號源模塊（數字信號輸出二）P301P2001550數字光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）2.按下圖連接好波分復用器。3.將1310nm數字光發(fā)模塊的撥碼開關J100第一位撥到ON狀態(tài)，第二位撥到OFF狀態(tài)，RP100逆時針旋到最大，J101設置為“數字”。4.將1550nm數字光發(fā)模塊的撥碼開關J200第一位撥到ON狀態(tài)，第二位撥到OFF狀態(tài)，RP200逆時針旋到最大，J201設置為“數字”。5.打開系統(tǒng)電源。將數字信號源的U311全撥到“OFF”狀態(tài)，即輸入到1310nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“1”。將數字信號源的U312全撥到“O

7、N”狀態(tài)，即輸入到1550nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“0”。6.測出圖a中的和。7.關閉系統(tǒng)電源。然后，將數字信號源的U311全撥到“ON”狀態(tài)，即輸入到1310nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“0”。將數字信號源的U312全撥到“OFF”狀態(tài)，即輸入到1550nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“1”。8.打開系統(tǒng)電源。圖b中的和。9.關閉系統(tǒng)電源，拆除實驗導線，將各實驗儀器擺放整齊。11.關閉系統(tǒng)電源。拆除連線，將實驗儀器擺放整齊。五、實驗報告1.按公式分別算出波分復用器相應的光串擾和。光衰減器一、實驗目的1.了解光衰減器的原理與應用。2.了解光衰減器的性能指標。3.了解光衰減器的應用范圍。二、實驗

8、內容1.介紹光衷減器的原理與應用。2.測量可變衰減器的插入損耗。3.測量可變衰減器的衰減范圍。三、實驗儀器 1.光纖實驗系統(tǒng)1臺。2.光可變衰減器1個。3.光功率計1臺。四、實驗步驟1.關閉實驗系統(tǒng)。按以下方式用連信號連接導線連接：數字信號源模塊（數字信號輸出一）P300P1001310數字光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）2.用光纖跳線連接1310nm光發(fā)模塊和光可變衰減器。3.用光纖跳線連接光可變衰減器和光功率計。3.將1310nm數字光發(fā)模塊的撥碼開關J100第一位撥到ON狀態(tài)，第二位撥到OFF狀態(tài)，將1310nm光發(fā)模塊的RP100逆時針旋到最大。4.打開系統(tǒng)電源。將數字信號源輸第一路的撥碼

9、開關U311全撥到“OFF”狀態(tài)，即輸入到1310nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“1”。5.旋轉光可變衰減器的螺紋，使光功率的衰減最小，此時光功率計的讀數P1即為可變衰減器的插入損耗。6.旋轉光可變衰減器的螺紋，使光功率的衰減最大，記錄光功率計的讀數P2，P1P2即為可變衰減器的衰減范圍。8.關閉系統(tǒng)電源，拆除實驗導線，將各實驗儀器擺放整齊。五、實驗報告1.光可變衰減器的插入損耗是多少。2.光可變衰減器的衰減范圍是多少。實驗二 光發(fā)射機指標測試一、實驗目的1.了解數字光發(fā)射機平均輸出光功率的指標要求。2.掌握數字光發(fā)射機平均輸出光功率的測試方法。3.了解數字光發(fā)射機的消光比的指標要求。4.掌握數

10、字光發(fā)射機的消光比的測試方法。二、實驗內容1.測試數字光發(fā)射機的平均光功率。2.測試數字光發(fā)射機的消光比。3.繪制數字光發(fā)射機的P-I特性曲線。三、實驗儀器1.光纖通信實驗系統(tǒng)1臺。2.示波器1臺。3.光功率計1臺。4.萬用表1部。5.光纖跳線1根。四、實驗步驟：A. 測量光發(fā)射機P-I特性曲線1.關閉系統(tǒng)電源。按以下方式用連信號連接導線連接：數字信號模塊（數字信號輸出一）P300P1001310數字光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）2.用光纖跳線連接1310nm光發(fā)模塊和光功率計。3.將1310nm數字光發(fā)模塊的撥碼開關J100第一位撥到ON狀態(tài)，第二位撥到OFF狀態(tài)。4.將1310nm光發(fā)模塊的

11、J101設置為“數字”5.打開系統(tǒng)電源。將數字信號源第一路的撥碼開關U311全撥到“OFF”狀態(tài)，即輸入到1310nm數字光發(fā)模塊的信號始終為“1”。6用萬用表測量R101兩端的電壓（測量方法：先將萬用表打到電壓檔，然后將紅表筆插入TP101，黑表筆插入TP100）。讀出萬用表讀數U，代入公式I=U/R，其中R=51, 讀出光功率記讀數P。7.調節(jié)RP100（激光器注入電流調節(jié)）然后，重復步驟5，將測得的參數填入下表：P(uw)u(v)8.按上表的值繪制P-I特性曲線B. 消光比的測量1.關閉系統(tǒng)電源。按以下方式用連信號連接導線連接：數字信號模塊（數字信號輸出一）P300P1001310數字光

12、發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）2.用光纖跳線連接1310nm光發(fā)模塊和光功率計。3.將1310nm光發(fā)模塊的撥碼開關J100全部撥到ON狀態(tài)，將電位器RP103向右旋轉到最大。將開關J101的短路塞調整到數字傳輸端。4. 打開系統(tǒng)電源。將數字信號源第一路的撥碼開關U311撥為“01010101”狀態(tài)（發(fā)光二極管亮表示“1”，不亮表示“0”）。5.用示波器觀測1310nm光收數字信號輸出端口（TP109）。通過調節(jié)光收端電位器RP106、RP107、RP108及1310nm數字光發(fā)部分電位器RP104（調節(jié)光強度）得到最佳傳輸的數字信號。6.關閉系統(tǒng)電源。保持信號導線連接方式不變，用光纖跳線連接13

13、10nm光發(fā)模塊和光功率計。7.打開系統(tǒng)電源。將數字信號源輸第一路的撥碼開關U311全部撥向“OFF”狀態(tài)，使輸入到1310nm數字發(fā)光模塊的信號始終為“1”，測得此時光發(fā)端機輸出的光功率為P11。8. 將數字信號源輸第一路的撥碼開關U311全部撥向“ON”狀態(tài)（發(fā)光二極管全滅），使輸入到1310nm數字發(fā)光模塊的信號始終為“0”，測得此時光發(fā)端機輸出的光功率為P00。9.代入公式，即得光發(fā)端機消光比。C. 平均光功率測量1. 關閉系統(tǒng)電源。按以下方式用連信號連接導線連接：光端FPGA（PN序列二信號輸出）P718P1001310數字光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）2. 用光纖跳線連接1310nm

14、光發(fā)模塊和1310nm光收模塊3. 將1310nm光發(fā)模塊的撥碼開關J100全部撥到ON狀態(tài)，將電位器RP103向右旋轉到最大。將開關J101的短路塞調整到數字傳輸端。4. 打開系統(tǒng)電源。用示波器觀測1310nm光收數字信號輸出端口（TP109）。通過調節(jié)光收端電位器RP106、RP107、RP108及1310nm數字光發(fā)部分電位器RP104（調節(jié)光強度）得到最佳傳輸的數字信號。5. 關閉系統(tǒng)電源。保持信號導線連接方式不變，用光纖跳線連接1310nm光發(fā)模塊和光功率計。6. 打開系統(tǒng)電源。此時光功率計的讀數，即為光發(fā)端機的平均光功率。7. 關閉電源，拆除實驗導線。將各實驗儀器擺放整齊。五、實驗

15、報告1.記錄下實驗過程中的參數，并算出消光比和平均光功率。2.通過公式I=U/R計算出電流U。然后，繪制P-I特性曲線。實驗三 眼圖觀測一、實驗內容用示波器觀察眼圖。二、實驗儀器1.光纖通信實驗系統(tǒng)1臺。2.示波器1臺。3.光功率計1臺。4.萬用表1部。5.光纖跳線1根。三、實驗步驟1.關閉系統(tǒng)電源。2.按如下方式連接信號連接導線。光端FPGA（PN序列一信號輸出）P720P1001310nm光發(fā)模塊（數字光發(fā)信號輸入）1310nm光收模塊（數字信號輸出）P106P411眼圖觀測模塊（眼圖模塊信號輸入）3.用光纖跳線連接1310nm光發(fā)模塊的光纖活動連接器和1310nm光收模塊的光纖活動連接器

16、。4. 將1310nm光發(fā)模塊的撥碼開關J100全部撥到ON狀態(tài)，將電位器RP103向右旋轉到最大。將開關J101的短路塞調整到數字傳輸端。5. 打開系統(tǒng)電源。用示波器觀測1310nm光發(fā)模塊的數字信號輸入端口TP103的信號和1310nm光收模塊的數字信號輸出端口TP109的信號。通過調節(jié)1310nm光收端電位器RP106、RP107、RP108和1310nm光發(fā)端電位器RP100得到最佳數字信號。6. 用示波器觀測TP404和TP719并且用TP719觸發(fā)。調整眼圖觀測模塊的手調電位器RP401得到最佳眼圖效果。眼圖觀測的波形如下圖所示：TP719:TP404:實驗四 4路數據兩路電話光纖

17、 綜合傳輸系統(tǒng)實驗一、實驗目的1.掌握變速率時分復用的實現方法。二、實驗內容1.了解速率時分復用的原理及實現方法。三、實驗儀器1.光纖通信實驗系統(tǒng)1臺。2.示波器1臺。3.波分復用器2個。4.電話2部。四、實驗步驟：1.關閉系統(tǒng)電源。2.將光端FPGA的J700設置為“內部”，表示使用內部DPLL提取的時鐘。按如下框圖連接實驗系統(tǒng)。3.實驗連線方式如下：數字信號源(數字信號源一)P300P603電端FPGA(變速率時分復用信號輸入一)數字信號源(數字信號源二)P301P602電端FPGA(變速率時分復用信號輸入二)數字信號源(數字信號源三)P302P601電端FPGA(變速率時分復用信號輸入三

18、)數字信號源(數字信號源四)P303P600電端FPGA(變速率時分復用信號輸入四)電端FPGA(變速率時分復用復用輸出)P614P618電端FPGA(HDB3編碼信號輸入)電端FPGA(HDB3編碼信號輸出一)P617P8002M接口模塊一(電平變換信號輸入一)電端FPGA(HDB3編碼信號輸出二)P616P8022M接口模塊一(電平變換信號輸入二)2M接口模塊一(電平變換信號輸出)P801P8032M接口模塊一(電平反變換信號輸入)2M接口模塊一(電平反變換信號輸出一)P805P708光端FPGA(DPLL信號輸入)2M接口模塊一(電平反變換信號輸出一)P805P704光端FPGA(HDB

19、3譯碼信號輸入一)2M接口模塊一(電平反變換信號輸出二)P804P703光端FPGA(HDB3譯碼信號輸入二)光端FPGA(HDB3譯碼信號輸出)P702P712光端FPGA(擾碼信號輸入)光端FPGA(擾碼信號輸出)P711P716光端FPGA(CMI編碼信號輸入)光端FPGA(CMI編碼信號輸出)P715P1001310nm光發(fā)模塊(數字光發(fā)信號輸入)1310nm光收模塊(數字信號輸出)P106P728光端FPGA(DPLL信號輸入)1310nm光收模塊(數字信號輸出)P106P724光端FPGA(CMI譯碼信號輸入)光端FPGA(CMI譯碼信號輸出)P723P732光端FPGA(解擾碼信

20、號輸入)光端FPGA(解擾碼信號輸出)P731P737光端FPGA(HDB3編碼信號輸入)光端FPGA(HDB3編碼信號輸出一)P736P9002M接口模塊二(電平變換信號輸入一)光端FPGA(HDB3編碼信號輸出二)P735P9022M接口模塊二(電平變換信號輸入二)2M接口模塊二(電平變換信號輸出)P901P9032M接口模塊二(電平反變換信號輸入)2M接口模塊二(電平反變換信號輸出一)P905P624電端FPGA(DPLL信號輸入)2M接口模塊二(電平反變換信號輸出一)P905P622電端FPGA(HDB3譯碼信號輸入一)2M接口模塊二(電平反變換信號輸出二)P904P621電端FPGA(HDB3譯碼信號輸入二)電端FPGA(HDB3譯碼信號輸出)P620P626電端FPGA(幀同步提取信號輸入)電端FPGA(HDB3譯碼信號輸出)P620P632電端FPGA(變速率時分復用解復用信號輸入)3.電話及PCM復用解復用部分的連線方式如下：電話甲（模擬語音信號輸出）P514P500PCM編譯碼模塊一(PCM編碼數據