实验二十二-光纤通信网中的光波分复用技术实验.doc

光纤通信网中的复用技术实验实验二十二 光纤通信网中的光波分复用技术实验一、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、预备知识1、了解光的波分复用的概念四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型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法兰盘 1个6、连接导线 20根五、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22-1所示。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讯号，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22-2。波分复用还有另一种连接方式，其实验框图如图22-3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。图22-1 波分复用系统原理图波分复用器波分复用器信号甲图22-2 波分复用系统实验框图A信号乙1310nm1550nm信号甲信号乙1310nm1550nm六、实验注意事项1、光源，光跳线，光波分复用器，光功率计等光学器件的插头属易损件，应轻拿轻放，使用时切忌用力过大。2、不可带电拔插光电器件，要拔插光电器件，须先关闭电源后进行。七、实验步骤1、连接波分复用器：将波分复用器A标有“1310nm”光纤接头插入1310光发端机（1310nmT），标有“1550nm”光纤接头插入1550nm光发端机（1550nmT）；将波分复用器B标有“1310nm”光纤接头插入1310nm光收端机（1310nmR），标有“1550nm”光纤接头插入1550nm光收端机（1550nmR）；将两波分复用器用FC-FC法兰盘连接起来。2、导线的连接：将数字信号源模块T504与光发模块T151连接，T304与T111连接。3、将拨码开关BM1、BM2和BM3分别拨到模拟、1310nm和1310nm。4、接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。5、接通数字信号源模块(K50)、模拟信号源模块（K30）、光发模块(K10、K15)的直流电源。6、按照实验十一的方法调试1310nm光纤通信系统的模拟驱动。7、用示波器观察并比较T304与T121，T504与T161波形，改变T504与T304波形，观察相应波形的变化。8、断开两波分复用器之间的FC-FC法兰盘，观察上述波形的变化。9、依次关闭各直流电源、交流电源，拆除导线，拆除各光学器件，将实验箱还原。10、根据图22-3，设计并执行波分复用的另一种实现方式。1310nm1310nm波分复用器波分复用器信号甲图22-3 波分复用系统实验框图B信号乙信号甲信号乙1550nm1550nm八、实验报告1、字迹工整2、原理分析透彻3、记录，并画出各测试点的波形。