实验8 波分复用光纤通信系统实验.doc

实验8 波分复用光纤通信系统实验 2011.12.21一、实验目的1、了解光纤接入网中波分复用原理2、掌握波分复用技术及实现方法二、实验内容1、实现用两种连接方式组成1310nm与1550nm光纤通信的波分复用系统三、实验仪器1、光纤通信原理实验箱1台2、20MHz双踪模拟示波器 1台3、万用表 1台4、波分复用器 2个5、FC-FC适配器 1个6、连接导线 20根四、实验原理随着人类社会信息时代的到来，对通信的需求呈现加速增长的趋势。发展迅速的各种新型业务（特别是高速数据和视频业务）对通信网的带宽（或容量）提出了更高的要求。为了适应通信网传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求，产生了各种复用技术。本实验重点是光的波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）。WDM技术就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输；在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立的（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。波分复用系统原理图如图1所示。图1 波分复用系统原理图MuxDeMux是WDM系统使用中不可或缺的两种元件。也就是我们常说的复用，解复用器。DWDM使光导纤维网络能同时传送数个波长的信号，而Mux则是负责将数个波长汇集至一起的元件；DeMux则是负责将汇集至一起的波长分开的元件。OADM是WDM系统中一个重要的应用元件，其作用是在一个光导纤维传送网络中塞入取出（Add-Drop）多个波长信道；置OADM于网络的结点处，以控制不同波长信道的光讯号传至适当的位置。光纤通信系统中通常实用的石英光纤有三个低衰减区，即0.60.9um为第一个低衰减区，通常称为短波长低衰减区。1.01.35um和1.451.8um为第二、第三个低衰减区。后两者称为长波长低衰减区。本实验利用光纤通信工程应用最广泛的长波长衰减区中1310nm与1550nm光纤通信波长进行波分复用，传输两路信号（一路模拟信号，一路数字信号）。实验原理框图如图2。波分复用还有另一种连接方式，其实验框图如图2所示。这种波分复用连接方式中，同一根光纤中光信号的传输方向相反，由于光波传输的独立性，两个方向的光波传输不会有干扰。通过实验可以验证这一理论。波分复用器波分复用器信号甲图2 波分复用系统实验框图信号乙1310nm1550nm信号甲信号乙1310nm1550nm五、实验步骤1、用连接线连接电终端模块的T66(C_O)和光终端模块T81(C_I)，T65(D_O)和T82(D_I)；连接光终端模块T85（C_O）和电终端模块T71（C_I），T86（D_O）和T69（D_I）；连接数字信号源模块的T79（D1_O）和T67（D1_I），T78（D2_O）和T64（D2_I），T8（D3_O）和T63（D3_I）；连接电终端模块和数字终端模块的T70（D1_O）和T88（D1_I），T72（D2_O）和T75（D2_I），T73（D3_O）和T74（D3_I）；连接模拟信号源模块1的T10和T96(13_AIN)。2将电终端拨码开关K35的值拨为“1100”，K34的值拨为“00000000”。将光终端拨码开关K38的值拨为“0000”，K37的值拨为“01000000”。将数字信号源拨码开关K36，K33和K32的值拨为任意值。3、将开关BM1拨为1310nm,将开关K43拨为“模拟”，将开关BM2拨为1310nm,将开关K30拨为“通信”，将开关K7、K28和K29全部拨向下。4、旋开光发端和光收端1550和1310保护帽，将1550光发端机和波分复用器A中标有“1550”光纤接头连接，将1310光发端机和波分复用器A中标有“1310”光纤接头连接。将1550光接收机和波分复用器B中标有“1550”光纤接头连接，将1310光接收机和波分复用器B中标有“1310”光纤接头连接。用FC-FC适配器将波分复用器连接起来。5、打开交流电源，打开交流电源开关，电源指示二极管D4，D5，D6，D7，D8亮。6、用双踪示波器的两个探头同时测量T10和TP114(13_OUT)处的波形，调节电位器W9（模拟驱动调节）和W45（幅值调节），直到波形相同为止，信号的幅度可以不同。7、用示波器测量T92(15_DIN)和T89(15_DOUT)的波形，观察经波分复用和解复用后的信号是否相同。8、观测数字