光纤通信实验报告

1、实验1数字传输单元索引测试实验一、实验目的1.了解数字光发射装置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测试方法3.了解数字光发射机消光比的指标要求4.掌握数字光发射机消光比测试方法二、实验设备1.1个ZYE4301G光纤通信原理实验箱2.一台光功率计3.一个FC/PC-FC/PC单模光纤跳线一台示波器1个850纳米光发射机6.一个ST/PC-FC/PC多模式光纤跳线三、实验原理四、实验内容1.数字光发射机平均光功率测试2.数字光发射机消光比测试3.比较驱动电流的差异对平均光功率和消光比的影响五、实验阶段a，1550nm数字光发射机平均光功率和消光比测试1.伪随机码生成：CP

2、LD下载模块生成伪随机码。请参阅系统概述中的CPLD下载模块。将PCM编译器模块的4.096MHZ时钟信号输出端T661与CPLD下载模块的NRZ信号生成电路的信号输入端T983相关联，NRZ信号输出端T980生成用示波器观察的4M速度24-1位的伪随机信号。将此信号作为信号源连接到1550nm光发射机T151，然后连接到1550nm光发射机。2.将光发射机的输出端子1550T和光功率计连接到FC-FC光纤跳线，形成平均光功率测试系统，调整光功率计，使其适合于1550nm信号测量。3.使用K60、K90和K15打开PCM编译器模块、CPLD模块和发光模块的电源。4.用光功率计这时测量光发射机的

3、光功率。即光发射机的平均光功率。5.消光比使用数字信号源模块输出的NRZ代码作为信号源。用K60开机，从T504向示波器观察信号，用1、2或2、3观察K511的速度变化，将此信号作为伪随机信号连接到光发射机。6.使用数字信号源模块的K501、K502、K503将数字信号拨号到完整的“1”，此时光功率为P1，数字信号拨打到完整的“0”，此时光功率以P0测量。7.正式2-1取代P1，P0，1550nm数字光纤传输系统消光比。b，1310nm数字发射机平均光功率和消光比测试8.信号源仍然使用4M速度24-1位的伪随机信号与1310nm光传输模块输入部T101相关联。9.使用FC-FC光纤跳线将131

4、0nm光发射机输出1310T与光功率计连接，形成平均光功率测试系统，调整光功率计，使其适于1310nm信号测量。10.将BM1拨号到数字，将BM2拨号到1310nm。11.打开PCM编解码器模块、CPLD模块和1310nm光发送器模块(使用K10)的电源。12.在T103和T104中，监视R110(电阻1 )的双端电压，调整电位器W101，使半导体激光驱动电流额定为25毫安。13.用光功率计测量此时光发射机的光功率，这是光发射机的平均光功率。14.消光比使用数字信号源模块输出的NRZ代码作为信号源。请参阅系统简介中的数字信号源模块部分。使用示波器在T504上观察此信号，连接T504和T101，

5、将数字信号拨到整个“1”，此时光功率拨到P1，数字信号拨到整个“0”，此时光功率测量到P0。15.公式2-1取代P1，P0的话，1310nm数字光纤传输系统消光比。16.重复步骤9-15调整电位器W101，将驱动电流大小调整为下表中的数值时测量的平均光电力和消光比填写下表。六、实验报告1.记录光发送器的平均光功率。(拍照)光发射机消光比通过实验数据计算。官方2-1:表示，1550纳米数字光纤传输系统的光敏比为： -31.80(dB)如果驱动器电流额定值约为25mA，则1310nm数字光纤传输系统消光比为： (dB)，具体取决于公式2-1:如果驱动电流约为10毫安，则平均光功率如左图所示。如图所

6、示。官方2-1:表示，1310nm数字光纤传输系统的消光比为： (dB)如果驱动电流约为20毫安，则平均光功率如左图所示。如图所示。官方2-1:表示，1310nm数字光纤传输系统的消光比为： (dB)整个电路图如上图所示。实验2光无源元件特性测试实验一、实验目的1.了解光无源器件、y型分离器和波分多路复用器的工作原理和结构2.掌握正确的使用方法3.掌握主要特性参数的测试方法二、实验设备1.1个ZYE4301G光纤通信原理实验箱2.一台光功率计一台示波器4.一个FC-FC凸缘5.1个y型拆分器6.2个波分多路复用器三、实验原理光源y型分离器光学功率P1光学功率P2光学功率P0图4-1 Y分离器性

7、能测试实验方块图测试方法是测试光源输出的光功率P0，将y型拆分器连接到构成图4-1的测试系统，分别测量y型拆分器输出的光功率P1和P2，并分别替换4-1、4-2、4-3以获得正在测量的y型拆分器的性能指标。波分多路复用器性能指标包括耦合比CR、插入损耗Lt、额外损耗Le、光串扰(分离)DIR等。这里只讨论光的漏电。串扰是指从一个输入端的光功率和从耦合器反射到另一个输出端的光功率的比率。测试电路图见图4-2。在上图中，波长为 1=1310nm、 2=1550nm的光信号通过波分多路复用器重复使用后分别为P01、P02，如果多路复用后分别输出光信号，则在1310窗口中，1310nm的光功率为P11

8、，输出1550nm的光功率为P12是。在1550窗口中，输出1550nm的光功率为P22，输出1310nm的光功率为P21。将每个数字赋予以下公式：(4-4)(4-5)顶板L12、L21是相应光的串扰。因为便携式光电测力计只能过滤波长1310nm到1550nm的光电力，不能过滤仅测量1550nm到1310nm的光电力。所以为了测量光的串扰，请切换到以下方法。测量1310nm光串扰的方块图见4-3(a)。测量1550nm光串扰的方块图显示在4-3(b)中。在此方法中，光的串扰计算公式为：(4-6)(4-7)上层L12、L21是光波长分割多路复用器的对应光串扰。四、实验内容1.y型分离器的插入损耗

9、测量y型分离器的附加损耗测量3.波分多路复用器的光串扰测量五、实验阶段a，y型分离器性能测试1.使用FC-FC光跳线连接1310nm光发射器和光功率计，以配置简单的光功率测试系统。2.创建信号源：从CPLD下载模块生成信号源。参考系统概述中的CPL下载模块，将PCM编译代码模块的4.096MHZ时钟信号从T661输入到CPLD下载模块的NRZ信号生成电路的时钟输入端983，输出端T980将4M速度24-1位的伪随机信号连接到1310nm光发射机信号输入端T101作为信号源。用示波器检测这个信号。1.拨号器BM1拨号码，BM2和BM3拨1310nm。2.打开PCM编译器模块、CPLD下载模块和发

10、光模块的电源。3.使用万用表监控R110双端电压，使用W101将半导体激光驱动电流调整到25毫安。通配符表示值为25mV。用光功率计测量时，光功率为P0。5.卸下FC-FC光跳线，然后根据图4-1中的方法配置y型拆分器以配置测试系统。6.用光功率计分别测量y型分离器输出两端的光功率P1和P2。b、波分多路复用器性能测试信号源的创建是相同的步骤2。8.图4-3(a)将标记为“1310nm”的光纤连接器(a)插入“1310nm”光学头端(1310nmT)。用保护帽盖住标记为“1550nm”的光纤接头。使用FC-FC法兰连接两个波分多路复用器(a)和(b)的“IN”端。9.将拨号器BM1拨到数字，B

11、M2和BM3都拨到1310nm。10.打开PCM编译代码模块、CPLD下载模块和1310nm光纤传输模块的电源。11.使用万用表监控R110双端电压，并将半导体激光驱动电流调整到25毫安。12.用光功率计测量时，波长分割多路复用器(b)将“1310nm”端光功率显示为P11，将1550nm端光功率显示为P12。13.移除波分多路复用器“IN”端FC-FC法兰，找到标记为P1的“IN”端输出光功率的桩号多路复用器(a)。14.自下而上计算1310nm光串扰。15.根据4-3(b)测试方块图和上述波分多路复用器1310nm光功率串扰阶段设计步骤，并进行1550nm光串扰测试。16.用公式4-6和4

12、-7替换结果光功率数据，以计算波分多路复用器的光串扰。六、实验报告1.记录每个实验数据，并根据实验结果计算y型分离器插入损耗和附加损耗。(拍照)(左上是光功率；上图右侧是实验电路图)(上图左侧为y型分离器输出两端光功率P1；上图显示了y型分离器输出两端光功率P2)实验结果表明，计算得到了波分多路复用器光串扰。(1310nm灯光发端):(以上左侧是波长分割多路复用器(b)标记为1310nm短光电的P11上图显示波长分割多路复用器(b)上的1550nm端光功率为P12)(下图为1550nm灯光头发末端):(上图显示为波分多路复用器(a)的IN端光功率为P1；上图是波长分割多路复用器(b)，其131

13、0nm端光功率标记为P21(以上左侧是波长分割多路复用器(b)标记为1550单功率的P22上图中，波长分割多路复用器(a)将“IN端光功率”标记为P2)(右图为实验电路图)实验3模拟信号光纤传输实验一、实验目的理解模拟信号光纤系统的通信原理2.理解完整模拟信号光纤通信系统的基本结构二、实验设备1.1个ZYE4301G光纤通信原理实验箱2.一台20MHz双通道模拟示波器一台万用表4.一个FC/PC-FC/PC单模光纤跳线一组850纳米光发射机和光接收机6.一个ST/PC-ST/PC多模式光纤跳线三、实验原理在LD模拟信号调制实验中，通过预失真补偿电路对模拟信号波形进行失真补偿，可以观察补偿后传输

14、效果与补偿前效果不同的情况。有关预失真校正，请参阅附录。此实验箱850nm是LED光源，1310nm和1550nm是LD光源。测试端口图5-3模拟信号光纤传输系统方框图模拟信号源信号处理装置光学传输设备光学接收设备信号处理装置光纤四、实验内容1.各种模拟信号LED模拟调制：三角波、正弦波、方波。2.多种模拟信号LD模拟调制：三角波、正弦波、方波。五、实验阶段本实验使用模拟信号源模块输出的信号作为传输的模拟信号。a、LD模拟信号调制实验1.模拟信号源用模拟信号源模块的1K正弦波信号连接输出端T303和1310nm光学传输模块模拟信号输入端T111。2.使用FC-FC光跳线将1310nm光发射器(

15、1310nmT)和1310nm光接收器(1310nmR)连接到K121集2、3。3.将拨号器BM1拨模拟，将BM2和BM3拨1310nm。使用K30打开模拟信号源模块的电源。使用K10打开光纤发电模块的电源。5.使用中间双脚，1K正弦波信号幅度调整电位器W306，使用示波器CH1通道在TP303上观察K31，以确保波形振幅不会扭曲到2V左右。6.使用输入模拟信号幅度调整电位器w11、模拟信号驱动电流调整电位器w12和1310nm光收集模块输出信号幅度调整电位器w11、示波器CH2通道在TP121中观察输出信号波形幅度为2V，绘制两个信号的波形，没有明显失真。使用示波器观察TP112上的驱动电流信号。观察模拟信号光纤传输调制过程。正弦波为例，TP111、TP112和TP121的波形。7.将T303更改为T302(三角波)或T301(方波)，观察每个测试点的波形效果。TP111TP112TP121b、led模拟信号调制实验根据LD模拟信号调制实验阶段，设计并通过实验实现LED模拟信号调制阶段。六、实验报告1.记录并绘制了每个模拟信号的波形，比较了模拟信号光传输前后的波形。(拍照)(电路图，如图所示)比较LD和LED模拟信号调制的效果。实验4数字信号光纤传输实验一、实验目的1.理解数字信号光纤传输系统的通信