光通信原理实验指导书

可编辑可修改可编辑可修改精选模板精选模板实验一模拟信号光调制实验一、实验目的1、了解模拟信号光纤通信原理。2、了解不同频率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模拟信号的系统光传输性能情况。二、实验内容1、测量不同的正弦波、三角波和方波的光调制系统性能。三、实验器材1、主控&信号源25号模块 各1块2、双踪示波器 1台3、连接线 若干4、光纤跳线 1根四、实验原理1、实验原理框图光纤跳线信号源信号源光发射机光功率计A-OUT 模拟输入TH125#模块光调制功率检测框图光纤跳线信号源信号源光发射机光接收机A-OUT 模拟输入 模拟输出TH1 TH325#模块 25#模块2、实验框图说明

模拟信号光调制传输系统框图25号模块的光发射机单元，完成电光转换，然后通过光纤跳线传输至25注：根据实际模块配置情况不同，自行选择不同波长（比如1310nm、1550nm）的25号光收发模块进行实验。五、注意事项1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。2、不要带电插拔信号连接导线。六、实验步骤1、系统关电，参考系统框图，依次按下面说明进行连线。用连接线将信号源A-OUT25号模块的TH1模拟输入端。用光纤跳线连接25操作小心仔细，切勿损伤光纤跳线或光收发端口。25P423P1器输入端。2、设置25号模块的功能初状态。将收发模式选择开关S3将拨码开关J1OAPCO”都可，即APC功能可根据需要随意选择。将功能选择开关S13、进行系统联调和观测。纤通信】→【模拟信号光调制A-OUT输出为1KHz号源模块的旋钮W1，使A-OUT1V。选择进入主控&1310nm1550nm信号幅度0.5Vp-p1Vp-p1.5Vp-p2Vp-p信号幅度0.5Vp-p1Vp-p1.5Vp-p2Vp-p2.5Vp-p3Vp-p光调制输出功率光调制输出功率自行设计表格记录不同频率时的光调制功率变化情况。拆除2325号模块之间的同轴连接线，适当调节25号模块的W5敏度旋钮，用示波器对比观察光接收机的模拟输出端TH4和光发射机的模拟输入端了解模拟光调制系统线性度。拟。七、实验报告1、画出实验框图，并阐述模拟信号光调制基本原理。2、记录并分析实验波形和数据。实验二WDM光纤系统链路连接和调整实验一、实验目的1、加强认识WDM传输系统特性。2、认识和熟悉WDM无源器件的指标特点和应用方法。二、实验内容1、搭建WDM光纤传输链路系统。2、在光信号传输通道中加入衰减器调整光信号衰减量。3、利用衰减器的损耗情况来模拟并计算长距离光纤传输链路中的近似通信距离。三、实验器材1、主控信号源23号25号（1310n、25号1550n）模块 各一块2、双踪示波器 1台3、连接线 若干4、波分复用器 2个5、衰减器 1个6、法兰盘 1个7、光纤跳线 1根四、实验原理1、实验原理框图光信号光接收机功率计光收端口显示25#光收发模块（1310nm或1550nm）

23

主控&信号源模块光功率计组成框图TH2

1310nm信号源PN

25#光收发模块（1310nm） 波分用器主控&信号源模块 数字输入TH2

1550nm光收端口25#光收发模块

衰减器（1310nm）25

TH3

1310nm

波分复用器（1550nm） TH3

1550nmWDM光纤系统链路和调整实验框图2、实验框图说明本实验是在WDM光纤系统链路中插入光衰减器中长距离光纤传输衰减情况或者人为衰减调节情况光功率计组成框图中，描述的是实验系统的光功率计组成。WDM光纤系统链路和调整实验框图中，发送端的两路数字信号分别经过波长为1310nm1550nm传输；接收端的信号再经波分复用器进行分波处理，分解出1310nm1550nm的光信号，1310nm1550nm的光接收机还原出原始数字序列。为了模拟真实环境的功率衰减情况，我们在波分复用器之间插入了衰减器。有兴趣的同学还可以自行将衰减器加入到波分复用器的各个支路上的通信距离，并考虑一下如果支路和合路中都有衰减器时的光纤传输系统的距离情况。五、注意事项1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。2、不要带电插拔信号连接导线。六、实验步骤1、系统关电，参考系统框图，依次按下面说明进行连线。PN25号模块（1310nm）TH225号模块（1550nm）TH21310nm1550nm的光收发模块都用于传输PN序列。A1310nm25号模块（1310nm）的光发A1550nm25（的光发端口。切勿带电操作。B1310nm25号模块（1310nm）的光收B1550nm25（用法兰盘将波分复用器A的合路端口和波分复用器B的合路端口连接一起。25号模块（1310nm）P423模块的P1光探测器输入端。注：此时光功率计用于测量1310nm波长的功率。2、设置25号模块（波长1310nm）和25号模块（波长1550nm）的功能初状态。将收发模式选择开关S3将拨码开关J1OAPCO”都可，即APC功能可根据需要随意选择。将功能选择开关S13、进行系统联调打开系统和各实验模块电源开关。设置主控菜单，选择【主菜单】→【光纤通信】→【WDM光纤系统链路连接和调整观测数字信号传输效果：用示波器对比观测25号模块（波长1310nm）的TH2数字输入端和TH3W4输出光功率旋钮，改变输出光功率强度；调节光接收机的W5接收灵敏度旋钮和W6将25号模块（波长1310n）的功能选择开关S1信号源模块的主菜单，选择【光功率计/1310nm记录此时的光功率值，记为P1。再关电，拆除步骤A的合路端口和波分复用器B的合路端口连接一起；此时衰减器的功能即是模拟了长距离WDM光纤传输的衰耗情况，或者是用于对光纤链路中系统电平功率的调整。信号源模块的主菜单，选择【光功率计/1310nm记录此时的光功率值，记为P2。况下，按照0.2~0.5dB/km0.3dB/km，根据上述测量结果，近似可以计算出两终端的通信距离d≈(P1-P2)/0.3。WDM敏（即25号模块电位器WWDM光纤链路在该衰减值范围内刚好能无误码传输用同样方法对25号模块（波长1550nm）&信号源模块的主菜单上应选1550nm1550nm波长的光功率值；用同轴连接线将23号模块的P125号模块（1550nm）的P4光探测器输出端口。七、实验报告1、搭建WDM光纤通信链路，画出框图，并概述通信距离测试方法。2、测量和记录实验数据，估算系统通信距离。可编辑可修改可编辑可修改精选模板精选模板实验三PDH终端呼叫处理光纤通信系统综合实验一、实验目的1、了解PDH终端呼叫处理光纤通信系统架构及原理。2、了解话音通道与信令通道在电路中进行传输和独立处理流程。二、实验内容1、搭建并调试PDH终端呼叫处理光纤通信综合实验系统。2、测试电话终端拨号及呼叫过程中信令交互过程。3、用一台实验设备上的电话机呼叫另一台实验设备上的电话机。三、实验器材1、光纤通信实验设备 两台2、双踪示波器 1台3、连接线 若干4、光纤跳线 1根5、电话机 2部四、实验原理1、PDH终端呼叫处理光纤通信系统实验框图电话1电话2用户话路接口电路PCM编译码

PDH终端呼叫处理光纤通信系统实验框图

电话3光纤实验设备一光纤实验设备二用户话路PCM编光纤实验设备一光纤实验设备二用户话路PCM编译码CMI编码话路PCM编译码用户光发射机光接收机CMI译码程控交换控制单元话路话路程控交换控制单元CMI光接译收机码CMI射机编码话路PCM编译码用户2、PDH终端呼叫处理光纤通信系统框图说明本实验是将两台光纤实验设备搭建PDH12342的局内。别都是甲方一路8700和甲方二路8701，呼叫时则首先需要选择不同的区号来表示不同局；可选择的区号有010020021027028029话话音通道所在时隙也有区分设置，具体如下表所示。所选区号甲方一路8700所在时隙甲方二路8701所在时隙01024020680211012027182002822240292628区号与电话话音所在时隙对应表另外，复接帧中第0时隙为帧同步码，第16时隙为信令时隙。实验调试难点及说明：由于话音通道要经过光收发模块进行传输，所以光纤传输通道是否调节好，是实验成功的关键；建议实验前先根据数字信号光纤传输的相关实验，先将光纤通道调节至无失真传输状态，再进行电话语音光纤传输实验。还可以参考电话语音光纤传输系统实验，先将实验设备的电话通信调通，再按本实验步骤内容中的进行双机或多机互连的实验。两台实验箱上的连线比较多，这里暂不用框图描述，具体连线按实验步骤进行操作。五、注意事项1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。2、不要带电插拔信号连接导线。六、实验步骤1、系统关电，参考系统框图，依次按下面说明和表格内容进行连线和操作。以整个系统最终完成的功能举例，我们要完成光纤通信实验设备一（设置区号为010）上的甲方一路电话（号码为870，与光纤通信实验设备二（设置区号为02）路电话（8701）能正常呼叫通话。设备一8700

光纤实验 光发 光接设 射机 收机备一光接 光发

光纤实 设备二验 甲方二8701设二选择区号 收010

射机 选择区号027第一步，完成实验设备一上的连线。先将电话分别接入至设备一的1号模块的甲方一路的电话插座。该用户接口默认电话号码为8700。源端口目的端口源端口目的端口连线说明信号源：FS模块1：TH9(编码帧同) 提供PCM编码帧同步信号源：CLK模块1：TH11(编码时钟)提供PCM编码时钟信号源：FS模块7：TH11(FSIN)提供复接帧同步模块1：TH8(一路PCM编码输) 模拟7：TH13(DIN1)将一路编码信号送入复接模块1：TH4(二路PCM编码输) 模拟7：TH14(DIN2)将拨码开关数据送入复接模块模块7：TH10(复用输出)8：TH3(数据)提供编码输入数据模块7：TH12(复用输出时) 模块8：TH4(时钟)提供编码输入时钟模块8：TH6(编码输出)模块25：TH2(数字输) 送入光发射机源端口目的端口源端口目的端口连线说明模块25：TH3(数字输出)模块8：TH10(译码输入)送入译码单元模块25：TH3(数字输出)模块13：TH7(数字锁相环输入)送入位同步提取单元13：TH5(BS2)模块8：TH9(译码时钟输入)提供译码输入时钟模块8：TH13(译码输出数) 模块7：TH18(解复用输)送入解复接单元模块8：TH12(译码输出时) 模块7：TH17(解复用输入时)提供解复用输入时钟模块7：TH7(FSOUT)模块1：TH10(译码帧同步)提供PCM译码帧同步模块7：TH3(BSOUT)模块1：TH18(译码时钟)提供PCM译码时钟模块7：TH19(Dout1)模块1：TH7(一路PCM译码输) 送PCM译码7：TH4(Dout2)模块1：TH3(二路PCM译码输) 送PCM译码第二步，完成实验设备二的连线。先将电话分别接入至设备二的1号模块的甲方二路的电话插座。该用户接口默认电话号码为8701。其他连线同实验设备一的连线。第三步，连接设备一和设备二的光路。取两根光纤跳线。如框图所示，将设备一和设备二的光发送端和光接收端交叉互连。设备一8700

光纤实验 光发 光接设 射机 收机备一光接 光发

光纤实 设备二验 甲方二8701设备 二选择区号 收010

射机 选择区号0272、设置25号模块的功能初状态。两台设备都需要设置。将收发模式选择开关S3将拨码开关J1OAPCO”都可，即APC功能可根据需要随意选择。将功能选择开关S13、进行系统联调和观测。13S30000，即将数字锁相环用于提取CMI→【PDH终端呼叫处理】，进入PDH终端呼叫处理界面。/确认”键进入下一级菜单。/确认”键进入区号选择界面。主从机选择→1、主机模式2、从机模式选择后请按确定进入主从机选择→1、主机模式2、从机模式选择后请按确定进入主从机选择1、主机模式→2选择后请按确定进入设备一选为【主机模式】 设备二选为【从机模式】010027/确认”键进入话机状态显示界面。→010020010020021027021→027028029028029区号选择选择后请按确定进入区号选择选择后请按确定进入设备一选择区号为010 设备二选择区号为即此时设备一上甲方一路的电话号码为010区号选择选择后请按确定进入区号选择选择后请按确定进入设备二上甲方二路的电话号码为0278701注：由于语音信号不规则，通过感受语音传输效果来调节系统时，可能会比较麻烦，需要一定方法。建议实验前先参考模拟信号光调制实验的内容把光路调通至无失真状态，然后再进行电话音频信号传输实验，感受通话效果的同时适当微调接收灵敏度旋钮，这样则更容易将系统调通。进行铃流观测及呼叫测试操作。话机状态话机状态甲一路待机甲二路待机a、观测几种常见信令铃流音。用示波器分别观测1点，记录实验波形并比较彼此的区别。b、正常通话状态呼叫处理过程测试。<1>甲