光纖通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告匯總(參考)

1、- 實(shí)驗(yàn)二十七波分復(fù)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解光纖接入網(wǎng)中波分更用原理2、掌握波分更用技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、實(shí)現(xiàn)用兩種連接方式組成1310nm與1550nm光纖通信的波分復(fù)用系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)儀器TOC o 1-5 h z1、ZY1804I型光纖通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)1臺(tái)2、20MHz雙蹤數(shù)字示波器1臺(tái)3、萬用表1臺(tái)4、波分兔用器2個(gè)5、FC-FC適配器1個(gè)6、連接導(dǎo)線20根四、實(shí)驗(yàn)原理隨著人類社會(huì)信息時(shí)代的到來，對通信的需求呈現(xiàn)加速增長的趨勢。發(fā)展迅速的各種新型業(yè)務(wù)（特別是高速數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)）對通信網(wǎng)的帶寬（或容量）提出了更高的要求。為了適應(yīng)通信網(wǎng)傳輸容量的不斷增長和滿足網(wǎng)絡(luò)交互性、靈活性的

2、要求，產(chǎn)生了各種復(fù)用技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)是光的波分復(fù)用WT）M（WavelengthDivisionMultiplexing）。光波分更用技術(shù)是在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。WDM就是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長）不同可以將光纖的低損耗窗II劃分成若干個(gè)信道，把光波作為信號(hào)的載波，在發(fā)送端采用波分更用器（合波器）將不同規(guī)定波長的信號(hào)光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸；在接收端,再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號(hào)的光載波分開的復(fù)用方式。由于不同波長的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立的（不考慮光纖非線性時(shí)），從而在一根光纖中

3、可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸。波分兔用系統(tǒng)原理圖如圖27-1所示。圖274波分復(fù)用系統(tǒng)原理圖Mux/DeMux是WDM系統(tǒng)使用中不可或缺的兩種元件。也就是我們常說的更用，解更用器。DWDM使光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)傳送數(shù)個(gè)波長的信號(hào)，而Mux則是負(fù)貴將數(shù)個(gè)波長匯集至一起的元件：DeMux則是負(fù)責(zé)將匯集至一起的波長分開的元件。從原理上講，這種器件是互易的(雙向可逆)，即只要將解更用器的輸出端和輸入端反過來使用，就是復(fù)用器。光分插好用器(OADM)是WDM系統(tǒng)中一個(gè)重要的應(yīng)用元件，其作用是在一個(gè)光導(dǎo)纖維傳送網(wǎng)絡(luò)中塞入/取出(Add-Diop)多個(gè)波長信道；置OADM于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)處，以控制不同波長信道的光信

4、號(hào)傳至適當(dāng)?shù)奈恢?。光纖通信系統(tǒng)中通常實(shí)用的石英光纖有三個(gè)低衰減區(qū)，即0.60.9um為第一個(gè)低衰減區(qū)，通常稱為短波長低衰減區(qū)。1.01.35um和1.451.8um為第二、第三個(gè)低衰減區(qū)。后兩者稱為長波長低衰減區(qū)。本實(shí)驗(yàn)利用光纖通信工程應(yīng)用最廣泛的長波長衰減區(qū)中1310nm與1550nm光纖通信波長進(jìn)行波分復(fù)用，傳輸兩路信號(hào)(一路模擬信號(hào)，一路數(shù)字信號(hào))。實(shí)驗(yàn)原理框圖如圖38-2。波分更用還有另一種連接方式，其實(shí)驗(yàn)框圖如圖27-2所示。這種波分更用連接方式中,同一根光纖中光信號(hào)的傳輸方向相反，由于光波傳輸?shù)莫?dú)立性，兩個(gè)方向的光波傳輸不會(huì)有干擾。通過實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證這一理論。圖272波分復(fù)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

5、框圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、連接數(shù)字信號(hào)源模塊和中央控制器的A1和A2,B1和B2,C1和C2：連接中央控制器和數(shù)字終端模塊的A3和A4,B3和B4,C3和C4：連接模擬信號(hào)源模塊2的T602和T907(l3_AIN)o連接中央控制器的D_OUT和T901(15_DIN),D_IN和T902(15_DOUT)o2、將開關(guān)K706的值撥為“01000000”。將數(shù)字信號(hào)源撥碼開關(guān)K501,K502和K503的值撥為任意值。將中央控制器的開關(guān)K1撥為“主3、將開關(guān)BM901撥為131011111,將開關(guān)K902撥為“模擬”，將開關(guān)BM902撥為131011111,將開關(guān)K901撥為“通信。4、旋開光發(fā)端和

6、光收端1550和1310保護(hù)帽，將1550光發(fā)端機(jī)和波分復(fù)用器A中標(biāo)有“1550”光纖接頭連接，將1310光發(fā)端機(jī)和波分復(fù)用器A中標(biāo)有“1310”光纖接頭連接。將1550光接收機(jī)和波分復(fù)用器B中標(biāo)有“1550”光纖接頭連接，將1310光接收機(jī)和波分復(fù)用器B中標(biāo)有“1310”光纖接頭連接。用FC-FC適配器將波分復(fù)用器連接起來。5、打開交流電源。中央控制器指示燈NS、FS亮，表明環(huán)路同步。按動(dòng)開關(guān)KB,使燈LED729由滅變亮，此時(shí)將來自數(shù)字信號(hào)源的數(shù)字信號(hào)送出。6、用雙蹤示波器的兩個(gè)探頭同時(shí)測量T907和TP902(13OUT)處的波形，調(diào)節(jié)電位器W905(模擬驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié))和W909(幅值調(diào)節(jié))

7、，直到波形相同為止，信號(hào)的幅度可以不同。7、用示波器測量T901(15_DIN)和T902(15_DOUT)的波形，觀察經(jīng)波分更用和解匆:用后的信號(hào)是否相同。8、觀測數(shù)字信號(hào)源模塊和數(shù)字終端的二極管發(fā)光的個(gè)數(shù)與順序，驗(yàn)證數(shù)據(jù)光纖傳輸后的正確性。9、根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)兩路數(shù)字信號(hào)波分兔用后光纖傳輸實(shí)驗(yàn)。10、實(shí)驗(yàn)完成后，關(guān)閉交流電源，拆除各個(gè)連線，將所有的開關(guān)撥向下，將實(shí)驗(yàn)箱還原。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果七、思考題答案1、說明時(shí)分好用與光波分好用的異同點(diǎn)。2、如果采用多個(gè)波長進(jìn)行波分復(fù)用，對實(shí)驗(yàn)箱和波分復(fù)用器有.何要求?實(shí)驗(yàn)三十四波分復(fù)用器插入損耗和光串?dāng)_測試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解波分更用器的工作原理及其結(jié)

8、構(gòu)2、掌握它們的正確使用方法3、掌握它們主要特性參數(shù)的測試方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測量波分更用器的插入損耗2、測量波分更用器的光串?dāng)_三、實(shí)驗(yàn)儀器TOC o 1-5 h z1、ZY1804I型光纖通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)1臺(tái)2、FC接口光功率計(jì)1臺(tái)3、萬用表1臺(tái)4、FC-FC適配器1個(gè)5、波分兔用器2個(gè)6、連接導(dǎo)線20根四、實(shí)驗(yàn)原理波分更用器/解更用器是一種與波長有關(guān)的耦合器。波分更用器的功能是把多個(gè)不同波長的發(fā)射機(jī)輸出的光信號(hào)組合在一起，輸出到一根光纖：解復(fù)用器是把一根光纖輸出的多個(gè)不同波長的光信號(hào)，分配給不同的接收機(jī)。波分更用器是波分復(fù)用系統(tǒng)中的重要組成部分，為了確保波分更用系統(tǒng)的性能，對波分夏用器的一

9、般要求是：插入損耗小、光串?dāng)_小、隔離度大、帶內(nèi)平坦，帶外插入損耗變化陡峭、溫度穩(wěn)定性好，復(fù)用路數(shù)多等。本實(shí)驗(yàn)主要用來測試波分更用器的插入損耗和光串?dāng)_。1、插入損耗插入損耗是指由于增加光波分復(fù)用器/解復(fù)用器而產(chǎn)生的附加損耗，定義為該無源器件的輸入和輸出端口之間的光功率之比，即a=101g（34-1）其中P1是發(fā)送進(jìn)入輸入端II的光功率：PO是從輸出端口接收到的光功率。在具體的測試時(shí),我們先用光功率計(jì)測量未加入波分更用器時(shí)的光功率P1,再測量加入波分更用器后輸出端口的光功率P。，然后帶入式34-1后計(jì)算可得出波分好用器的插入損耗。2、光串?dāng)_的定義及其測試方法波分更用器的光串?dāng)_（隔離度），為波分史用

10、器輸出端口的光進(jìn)入非指定輸出端口光能量的大小。其測試原理圖如圖34-1所示。P1LP12P1LP12光波分要用器Q為光波分光波分要用器復(fù)用器。九2圖34“波分復(fù)用器光串?dāng)_測試原理圖上圖中波長為13101111k1550mn的光信號(hào)經(jīng)波分包:用器復(fù)用以后輸出的光功率分別為Poi、P02，解發(fā)用后分別輸出的光信號(hào)，此時(shí)從1310窗II輸出1310nm的光功率為P”，輸出1550nm的光功率為Pm從1550窗II輸出1550nm的光功率為P”，輸出1310nm的光功率為巳】。將各數(shù)字代入下列公式：(34-2)(34-3)乙12=1(34-2)(34-3)=101g爭12五、實(shí)驗(yàn)步驟a、波分復(fù)用器插入

11、損耗測量1、用連接線連接中央控制器M和T901(15_DIN)o2、旋開1550nm光發(fā)端機(jī)保護(hù)帽，利用FC-FC單模光跳線將其和光功率計(jì)連接起來。并將光功率計(jì)的波長設(shè)置為1550nm。3、打開交流電源。4、讀出此時(shí)光功率計(jì)的數(shù)值，此數(shù)值即為激光器的輸出功率P1。5、拆除1550nm光發(fā)端機(jī)和光功率計(jì)的連接，將波分復(fù)用器(A)標(biāo)有“1550nm”的光纖接頭插入1550nm光發(fā)端機(jī)，同時(shí)將波分夏用器(A)標(biāo)有“1310nm”的光纖接頭用保護(hù)帽遮蓋起來。6、將波分兔用器光纖輸出接頭和光功率計(jì)連接起來。7、讀出此時(shí)光功率計(jì)的數(shù)值，此數(shù)據(jù)即為插入波分復(fù)用器后的輸出功率P。8、將所測得的數(shù)值Pi和P。代

12、入式(34-1)計(jì)算所得的結(jié)果即為波分兔用器的插入損耗。b、波分復(fù)用器的光串?dāng)_測量9、拆除a中光功率計(jì)和波分復(fù)用器的連接，其余的連線保持不變。同時(shí)用FC-FC適配器將兩個(gè)波分復(fù)用器“IN”端相連。10、用光功率計(jì)測得此時(shí)波分復(fù)用器(B)標(biāo)有“1550nm”端光功率為Pd測得標(biāo)有131Oiiin端光功率為P?i。11、拆除波分復(fù)用器“IN”端FC-FC適配器，測得波分更用器(A)標(biāo)有端輸出光功率為P?。12、將所得光功率數(shù)據(jù)代入公式34-5計(jì)算波分更用器的光串?dāng)_。13、根據(jù)34-2(a)測試框圖和上述波分兔用器1550nm光功率串?dāng)_的方法，設(shè)計(jì)步驟并測試1310mn光串?dāng)_。(注意1310nm光端機(jī)驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)為17mA左右)。14、將所得光功率數(shù)據(jù)代入公式34-4計(jì)算波分更用器的光串?dāng)_。15、實(shí)驗(yàn)完成后，關(guān)閉交流電源，拆除各個(gè)連線，將所有的開關(guān)撥向下，將實(shí)驗(yàn)箱還原。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果波分復(fù)用器插入損耗測量Pi228.5uWPo228.1uW波分復(fù)用器的光串?dāng)_測量133011m波長Pl330nm1.536uWPl550nm456uW1550nm波長Pl330nm2.718uWP1550nm227.9uW七、思考題答案1、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)三