光纤通信(自编2014年3月更新)

1、实验一 光纤结构和分类一、实验目的1.了解光纤的分类与各种光纤的特点。2.了解光纤的各种性能参数。二、实验内容1.介绍光纤的构成与分类。2.成品光纤的主要参数的介绍。3.测量光纤的插入损耗。三、实验仪器1.光纤实验系统1台。2.光纤跳线2根。3.光固定衰减器1个。4.光功率计1台四、实验步骤1.关闭实验系统。按以下方式用连信号连接导线连接：数字信号源模块（数字信号输出一）P300P1001310数字光发模块（数字光发信号输入）2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。3.将1310nm光发模块的J100第一位拨到ON，第二位拨到OFF，将1310nm光发模块的RP100逆时针旋到最大。

2、4.将1310nm光发模块的101设置为“数字”。5.打开系统电源。将数字信号源输第一路的拨码开关U311全拨到“OFF”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。6.观测并记录光功率计的读数P1。7.关闭系统电源。在光纤跳线和光功率计之间插入一个光固定衰减器。8.打开系统电源。观察并记录光功率计的读数P2。9.关闭系统电源，拆除实验导线，将各实验仪器摆放整齐。五、实验报告1.记录实验参数P1、P2。按公式P=P1-P2，得到光纤的插入损耗P。2.换1550nm光发端。然后再测量插入损耗。光纤活动连接器一、实验目的1.了解光纤活动连接器在光纤通信系统中的作用2.了解光纤的各种性

3、能参数。二、实验内容1.介绍光纤活动连接器的特点与作用。2.介绍光纤活动连接器的分类。3.测量光纤活动连接器的插入损耗。三、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。2.光功率计1台。3.光纤活动连接器1个。四、实验步骤1.关闭实验系统。按以下方式用连信号连接导线连接：数字信号源模块（数字信号输出一）P300P1001310数字光发模块（数字光发信号输入）2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。3.将1310nm光发模块中的J100第一位拨到ON，第二位拨为OFF，将1310nm光发模块中的RP100逆时针旋到最大。4.将1310nm光发模块的J101设置为“数字”。5.打开系统电源。将数字

4、信号源输第一路的拨码开关U311全拨到“OFF”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。6.观察并记录光功率计的读数P1。7.关闭系统电源。在光纤跳线和光功率计之间插入一个光纤活动连接器。 8.打开系统电源。观察并记录光功率计的读数P2。9.关闭系统电源，拆除实验导线，将各实验仪器摆放整齐。五、实验报告1.记录实验参数P1、P2。按公式P=P1-P2，得到光纤活动连接器的插入损耗P。光耦合器件一、实验目的1.了解光耦合器件各种类型。2.了解光耦合器件的制造工艺。3.了解波分复用器与一般的光耦合器件有何不同。二、实验内容1.介绍光耦合器的特点与作用。2.介绍光耦合器的分类。3.

5、测量波分复用器的光串扰。三、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。2.光功率计1台。3.光纤活动连接器1个。4.波分复用器2个。四、实验步骤A. 测量波分复用器光串扰波分复用器的光串扰即为其隔离度，其测试原理、框图如下：波分复用器波分复用器1310nm输入光纤活动连接器1310nm输出1550nm输入1550nm输出(a)波分复用器波分复用器1310nm输入光纤活动连接器1310nm输出1550nm输入1550nm输出(b) 波分复用器光串扰测试原理框图 (式3-1) (式3-2)上式中的和即是波分复用器相应的光串扰。1.关闭实验系统。按以下方式用连信号连接导线连接：数字信号源模块（数字信号输出一

6、）P300P1001310数字光发模块（数字光发信号输入）数字信号源模块（数字信号输出二）P301P2001550数字光发模块（数字光发信号输入）2.按下图连接好波分复用器。3.将1310nm数字光发模块的拨码开关J100第一位拨到ON状态，第二位拨到OFF状态，RP100逆时针旋到最大，J101设置为“数字”。4.将1550nm数字光发模块的拨码开关J200第一位拨到ON状态，第二位拨到OFF状态，RP200逆时针旋到最大，J201设置为“数字”。5.打开系统电源。将数字信号源的U311全拨到“OFF”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。将数字信号源的U312全拨到“O

7、N”状态，即输入到1550nm数字光发模块的信号始终为“0”。6.测出图a中的和。7.关闭系统电源。然后，将数字信号源的U311全拨到“ON”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“0”。将数字信号源的U312全拨到“OFF”状态，即输入到1550nm数字光发模块的信号始终为“1”。8.打开系统电源。图b中的和。9.关闭系统电源，拆除实验导线，将各实验仪器摆放整齐。11.关闭系统电源。拆除连线，将实验仪器摆放整齐。五、实验报告1.按公式分别算出波分复用器相应的光串扰和。光衰减器一、实验目的1.了解光衰减器的原理与应用。2.了解光衰减器的性能指标。3.了解光衰减器的应用范围。二、实验

8、内容1.介绍光衷减器的原理与应用。2.测量可变衰减器的插入损耗。3.测量可变衰减器的衰减范围。三、实验仪器 1.光纤实验系统1台。2.光可变衰减器1个。3.光功率计1台。四、实验步骤1.关闭实验系统。按以下方式用连信号连接导线连接：数字信号源模块（数字信号输出一）P300P1001310数字光发模块（数字光发信号输入）2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光可变衰减器。3.用光纤跳线连接光可变衰减器和光功率计。3.将1310nm数字光发模块的拨码开关J100第一位拨到ON状态，第二位拨到OFF状态，将1310nm光发模块的RP100逆时针旋到最大。4.打开系统电源。将数字信号源输第一路的拨码

9、开关U311全拨到“OFF”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。5.旋转光可变衰减器的螺纹，使光功率的衰减最小，此时光功率计的读数P1即为可变衰减器的插入损耗。6.旋转光可变衰减器的螺纹，使光功率的衰减最大，记录光功率计的读数P2，P1P2即为可变衰减器的衰减范围。8.关闭系统电源，拆除实验导线，将各实验仪器摆放整齐。五、实验报告1.光可变衰减器的插入损耗是多少。2.光可变衰减器的衰减范围是多少。实验二 光发射机指标测试一、实验目的1.了解数字光发射机平均输出光功率的指标要求。2.掌握数字光发射机平均输出光功率的测试方法。3.了解数字光发射机的消光比的指标要求。4.掌握数

10、字光发射机的消光比的测试方法。二、实验内容1.测试数字光发射机的平均光功率。2.测试数字光发射机的消光比。3.绘制数字光发射机的P-I特性曲线。三、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。2.示波器1台。3.光功率计1台。4.万用表1部。5.光纤跳线1根。四、实验步骤：A. 测量光发射机P-I特性曲线1.关闭系统电源。按以下方式用连信号连接导线连接：数字信号模块（数字信号输出一）P300P1001310数字光发模块（数字光发信号输入）2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。3.将1310nm数字光发模块的拨码开关J100第一位拨到ON状态，第二位拨到OFF状态。4.将1310nm光发模块的

11、J101设置为“数字”5.打开系统电源。将数字信号源第一路的拨码开关U311全拨到“OFF”状态，即输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。6用万用表测量R101两端的电压（测量方法：先将万用表打到电压档，然后将红表笔插入TP101，黑表笔插入TP100）。读出万用表读数U，代入公式I=U/R，其中R=51, 读出光功率记读数P。7.调节RP100（激光器注入电流调节）然后，重复步骤5，将测得的参数填入下表：P(uw)u(v)8.按上表的值绘制P-I特性曲线B. 消光比的测量1.关闭系统电源。按以下方式用连信号连接导线连接：数字信号模块（数字信号输出一）P300P1001310数字光

12、发模块（数字光发信号输入）2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。3.将1310nm光发模块的拨码开关J100全部拨到ON状态，将电位器RP103向右旋转到最大。将开关J101的短路塞调整到数字传输端。4. 打开系统电源。将数字信号源第一路的拨码开关U311拨为“01010101”状态（发光二极管亮表示“1”，不亮表示“0”）。5.用示波器观测1310nm光收数字信号输出端口（TP109）。通过调节光收端电位器RP106、RP107、RP108及1310nm数字光发部分电位器RP104（调节光强度）得到最佳传输的数字信号。6.关闭系统电源。保持信号导线连接方式不变，用光纤跳线连接13

13、10nm光发模块和光功率计。7.打开系统电源。将数字信号源输第一路的拨码开关U311全部拨向“OFF”状态，使输入到1310nm数字发光模块的信号始终为“1”，测得此时光发端机输出的光功率为P11。8. 将数字信号源输第一路的拨码开关U311全部拨向“ON”状态（发光二极管全灭），使输入到1310nm数字发光模块的信号始终为“0”，测得此时光发端机输出的光功率为P00。9.代入公式，即得光发端机消光比。C. 平均光功率测量1. 关闭系统电源。按以下方式用连信号连接导线连接：光端FPGA（PN序列二信号输出）P718P1001310数字光发模块（数字光发信号输入）2. 用光纤跳线连接1310nm

14、光发模块和1310nm光收模块3. 将1310nm光发模块的拨码开关J100全部拨到ON状态，将电位器RP103向右旋转到最大。将开关J101的短路塞调整到数字传输端。4. 打开系统电源。用示波器观测1310nm光收数字信号输出端口（TP109）。通过调节光收端电位器RP106、RP107、RP108及1310nm数字光发部分电位器RP104（调节光强度）得到最佳传输的数字信号。5. 关闭系统电源。保持信号导线连接方式不变，用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。6. 打开系统电源。此时光功率计的读数，即为光发端机的平均光功率。7. 关闭电源，拆除实验导线。将各实验仪器摆放整齐。五、实验

15、报告1.记录下实验过程中的参数，并算出消光比和平均光功率。2.通过公式I=U/R计算出电流U。然后，绘制P-I特性曲线。实验三 眼图观测一、实验内容用示波器观察眼图。二、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。2.示波器1台。3.光功率计1台。4.万用表1部。5.光纤跳线1根。三、实验步骤1.关闭系统电源。2.按如下方式连接信号连接导线。光端FPGA（PN序列一信号输出）P720P1001310nm光发模块（数字光发信号输入）1310nm光收模块（数字信号输出）P106P411眼图观测模块（眼图模块信号输入）3.用光纤跳线连接1310nm光发模块的光纤活动连接器和1310nm光收模块的光纤活动连接器

16、。4. 将1310nm光发模块的拨码开关J100全部拨到ON状态，将电位器RP103向右旋转到最大。将开关J101的短路塞调整到数字传输端。5. 打开系统电源。用示波器观测1310nm光发模块的数字信号输入端口TP103的信号和1310nm光收模块的数字信号输出端口TP109的信号。通过调节1310nm光收端电位器RP106、RP107、RP108和1310nm光发端电位器RP100得到最佳数字信号。6. 用示波器观测TP404和TP719并且用TP719触发。调整眼图观测模块的手调电位器RP401得到最佳眼图效果。眼图观测的波形如下图所示：TP719:TP404:实验四 4路数据两路电话光纤

17、 综合传输系统实验一、实验目的1.掌握变速率时分复用的实现方法。二、实验内容1.了解速率时分复用的原理及实现方法。三、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。2.示波器1台。3.波分复用器2个。4.电话2部。四、实验步骤：1.关闭系统电源。2.将光端FPGA的J700设置为“内部”，表示使用内部DPLL提取的时钟。按如下框图连接实验系统。3.实验连线方式如下：数字信号源(数字信号源一)P300P603电端FPGA(变速率时分复用信号输入一)数字信号源(数字信号源二)P301P602电端FPGA(变速率时分复用信号输入二)数字信号源(数字信号源三)P302P601电端FPGA(变速率时分复用信号输入三

18、)数字信号源(数字信号源四)P303P600电端FPGA(变速率时分复用信号输入四)电端FPGA(变速率时分复用复用输出)P614P618电端FPGA(HDB3编码信号输入)电端FPGA(HDB3编码信号输出一)P617P8002M接口模块一(电平变换信号输入一)电端FPGA(HDB3编码信号输出二)P616P8022M接口模块一(电平变换信号输入二)2M接口模块一(电平变换信号输出)P801P8032M接口模块一(电平反变换信号输入)2M接口模块一(电平反变换信号输出一)P805P708光端FPGA(DPLL信号输入)2M接口模块一(电平反变换信号输出一)P805P704光端FPGA(HDB

19、3译码信号输入一)2M接口模块一(电平反变换信号输出二)P804P703光端FPGA(HDB3译码信号输入二)光端FPGA(HDB3译码信号输出)P702P712光端FPGA(扰码信号输入)光端FPGA(扰码信号输出)P711P716光端FPGA(CMI编码信号输入)光端FPGA(CMI编码信号输出)P715P1001310nm光发模块(数字光发信号输入)1310nm光收模块(数字信号输出)P106P728光端FPGA(DPLL信号输入)1310nm光收模块(数字信号输出)P106P724光端FPGA(CMI译码信号输入)光端FPGA(CMI译码信号输出)P723P732光端FPGA(解扰码信

20、号输入)光端FPGA(解扰码信号输出)P731P737光端FPGA(HDB3编码信号输入)光端FPGA(HDB3编码信号输出一)P736P9002M接口模块二(电平变换信号输入一)光端FPGA(HDB3编码信号输出二)P735P9022M接口模块二(电平变换信号输入二)2M接口模块二(电平变换信号输出)P901P9032M接口模块二(电平反变换信号输入)2M接口模块二(电平反变换信号输出一)P905P624电端FPGA(DPLL信号输入)2M接口模块二(电平反变换信号输出一)P905P622电端FPGA(HDB3译码信号输入一)2M接口模块二(电平反变换信号输出二)P904P621电端FPGA(HDB3译码信号输入二)电端FPGA(HDB3译码信号输出)P620P626电端FPGA(帧同步提取信号输入)电端FPGA(HDB3译码信号输出)P620P632电端FPGA(变速率时分复用解复用信号输入)3.电话及PCM复用解复用部分的连线方式如下：电话甲（模拟语音信号输出）P514P500PCM编译码模块一(PCM编码数据