光纤接收系统实验 外加信号在光纤信道传输实验

1、. 实验八 光纤接收系统实验1、 实验目的1. 了解光收端机偏置电压的调整2. 掌握光收端机的功能及电路工作原理3. 掌握光收端机的灵敏度与动态范围的概念4. 光收端机接口电路共模噪声及抑制方式2、 实验电路工作原理光收端机主要完成光电信号的转换、小信号的检测、传送信息的数字信号或模拟信号的恢复等功能。1. 电路组成 光收端机方框图如8-1所示，它由光检测模块、隔离器、主放大器和输出接口组成。图8-1 光收端机方框图（1） 光检测模块光检测模块主要用来完成光电的转换，它由接收光口、光检测管机低噪声放大电路等组成。光检测管进行光电转换的实质是原子吸收一个光子的能量产生一个i额电子-空穴对，这个电

2、子-空穴对在电场作用下运动形成电流。A. 工作参数HFBR-2316T和HFBR-2416T均为高性能的光检测模块，可用作数字信号与模拟信号混合传输的收端机模块，它们的工作波长分别为1300nm、850nm。因其输出为微弱的信号，必须进行低噪声放大，才能送到后续电路进行处理。B. 内部电路光接收模块的内部电路如图8-2所示图8-2 光接收模块的内部电路C.注意事项光收模块的接收光口也有保护套，按逆时针旋松并拉出，注意旋转方向并保管好，在实验完成后立即重新套上。（2） 隔离器隔离器是由三极管9013组成的射极跟随器，防止主放大器输入阻抗受到光接收模块的输出阻抗变化的影响。（3） 主放大器主放大器

3、是一个低噪声放大器，它将来自隔离器的弱电信号进行放大，并输出一个稳定的信号电平到输出端口。主放大器的增益可调，以适应在不同的输入信号情况下仍能保证输出电平的稳定。2. 实验电路光收端机的实验电原理图如图8-7所示。8-7 光收端机电原理图图中GQ401为光接收模块，选用HFBR-2316T。BG401为隔离器，选用三极管9013，U401为主放大器，选用集成电路MAX435，它的内部有可控AGC电路。3. 光收端机的灵敏度光收端机的灵敏度是指在保证一定的误码率前提下，光接收机所允许接收的最小光功率。灵敏度的单位为分贝毫瓦（dBm）。4. 光收端机的动态范围光收端机的动态范围是指在保证一定的误码

4、率前提下，光接收机所允许接收的最大光功率与最小光功率之比。动态范围通常用对数值来表示，单位为dB。3、 实验内容1. 光收端机偏置电压的调整2. 光收端机动态范围的测试3. 光收端机灵敏度的测试4. 光收端机接口电路共模噪声抑制实验4、 实验步骤及注意事项1. 将甲方光发端机设置在“数字电话”工作状态，在乙方光收端机的宽带低噪声放大接口电路中也设置在“数字电话”状态，接通电话，测试TP401，TP402波形，若TP402输出波形的幅度波小于2V或波形不好时，可对W401，W402电位器进行调节。图8-8 “数字电话”TP401、TP402波形图如图8-8所示，TP401为乙方光手段的电光转换后

5、的电信号波形，与甲方光发端输入电信号的波形相一致，输出波形与TP301一致，幅度与TP302相同即有所衰减，TP402为乙方光收端机输出电路的宽带放大输测量点，与TP401波形类似，但是幅度增大。2. 甲方光发端机设置在“模拟电话”工作状态，在乙方光收端机的宽带低噪声放大接口电路中也设置在“模拟电话”状态，接通电话，测试TP401，TP402波形。图8-9 “模拟电话”TP401、TP402波形图如图8-9所示，TP401与TP402波形类似，只是TP401（CH1）波形幅度要远小于TP402（CH2）。5、 实验心得通过此次实验，我对光纤通信接收的一些基本原理、架构有了基本的了解。了解光收端

6、机偏置电压的调整，掌握光收端机的功能及电路工作原理，掌握光收端机的灵敏度与动态范围的概念，了解了光收端机接口电路共模噪声及抑制方式。并且也能熟练的操作示波器，熟练的操作示波器对整个实验过程中减轻了很多的负担，而且实验前的预习也是十分重要的。实验十二 外加信号在光纤信道传输实验1、 实验目的1. 了解外加模拟信号在光纤信道传输特性2. 了解外加数字信号在光纤信道传输特性2、 实验电路工作原理外加数字信号在光纤信道中传输的信号流程见框图12-1所示，外加模拟信号光纤信道中传输的信号流和见框图12-2所示。图12-1 外加数字信号光纤传输的信号流程图图12-2 外加模拟信号光纤传输的信号流程图3、

7、实验内容1. 熟悉外加模拟信号在光纤信道传输的特性2. 熟悉外加数字信号在光纤信道传输的特性4、 实验步骤及注意事项1. 外加模拟信号（1） 跳线开关设置为K701的2-3脚、K702的2-3脚、K801的2-3脚、K802的2-3脚；（2） 将K301断开，为模拟光纤传输信号，接通模拟通道。此时，发光二极管D301亮；（3） 将J302跳线设置在外加模拟输入位置上，由S201处输入300-3400Hz的正弦波信号，此时，外加模拟输入光纤信道已完全形成。（4） 将J401跳线设置在模拟信号输出位置上，此时，TP901为乙方接收端输出为正弦波信号，TP902为放大后的正弦波信号。（5） 将K90

8、1设置1-2脚，此时，模拟信号可以从J901输出，若外接有扬声器，则可将信号播放出来。（6） 将K901设置2-3脚，此时，把乙方电话摘机后，就能听到单音频的正弦波信号。图12-3 TP901、TP902的波形图如图12-3所示为TP901、TP902的波形图，其TP901（CH1）的幅度为200mv，小于放大后TP902幅度为1V，但两者的波形一致。2. 外加数字信号（1） 将K501按下，为数字光纤传输信号，接通数字通道。此时，发光二极管D501不亮；（2） J501跳线设置在外加数字信号位置上，此时，外加数字信号光纤信道已完全形成。（3） 用示波器测出S202、TP501、TP502、T

9、P601、TP602各测量点的波形，GND为接地点。图12-6 TP601、TP602波形图如图12-4、12-5、12-6所示，为结果所示图，其中S202为外加数字信号输入端（图12-4的CH1）。TP501为乙方光发端机的数字接口电路测量点，其波形由J501跳线设置而定，当J501跳线设置在外加数字信号的位置时，为外加数字输入信号，此时为三角波，TP502的波形如图12-5的CH2所示，与TP501相同，只是波形进行衰减，以满足光端机内部驱动电路注入电流的要求，因此波形幅度衰减很小，测量时应注意示波器的电压量程档的设置。5、 实验心得通过此次实验，由于是最后一次实验，我就更加重视了此次实验，并且经过了认真的实验前的预习。我了解外加模