光纖通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.doc

光纖通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 電信學(xué)部目 錄實(shí)驗(yàn)一 單模光纖衰減的測量2實(shí)驗(yàn)二 光時(shí)域反射儀的使用4實(shí)驗(yàn)三 光纖熔接機(jī)的操作6實(shí)驗(yàn)四 光纜的接續(xù)處理11實(shí)驗(yàn)五 光纖冷接技術(shù)實(shí)驗(yàn)13實(shí)驗(yàn)六 分路器插入損耗和分光比測試17實(shí)驗(yàn)七 可調(diào)光衰減器的性能測試20實(shí)驗(yàn)八 波分復(fù)用器插入損耗及隔離度測試21實(shí)驗(yàn)九 光放大器的性能測試24實(shí)驗(yàn)十 電話光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)26實(shí)驗(yàn)十一 計(jì)算機(jī)串口數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)29附錄 常用光纖通信儀表簡介32附錄II 無源器件簡介34實(shí)驗(yàn)一 單模光纖衰減的測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?1、了解光纖衰減機(jī)理及對傳輸特性的影響。 2、掌握光纖衰減的三種基本測量方法:剪斷法、插入法和背向散射法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 (一)光纖的衰減機(jī)理在光纖的傳輸特性中，衰減是多模光纖和單模光纖共有的最重要的指標(biāo)之一。它表明了光纖對光能的傳輸損耗，對光纖通信系統(tǒng)的中繼距離有著決定性的影響。損耗的降低依賴于工藝的提高和對石英材料的研究。本實(shí)驗(yàn)研究單模光纖的損耗。對于光纖來說，產(chǎn)生損耗的原因較復(fù)雜，光能在光纖中傳輸時(shí)，除了由于吸收、散射而使光能損失外，由于成纜、敷設(shè)造成的光纖微彎和宏彎曲，光纖的耦合和接續(xù)，都會使光能產(chǎn)生附加的損失。歸納起來，產(chǎn)生衰減的原因大致可以分為三大類：吸收損耗，散射損耗，附加損耗。具體如下：（1）纖芯和包層物質(zhì)的吸收損耗，包括石英材料的本征吸收和雜質(zhì)吸收；（2）纖芯和包層材料的散射損耗，包括瑞利散射損耗以及光纖在強(qiáng)光場作用下誘發(fā)的受激喇曼散射和受激布里淵散射；（3）由于光纖表面的隨機(jī)畸變或粗糙所產(chǎn)生的波導(dǎo)散射損耗；（4）光纖彎曲所產(chǎn)生的輻射損耗；（5）外套損耗。這些損耗可以分為兩種不同的情況：一是石英光纖的固有損耗機(jī)理，像石英材料的本征吸收和瑞利散射，這些機(jī)理限制了光纖所能達(dá)到的最小損耗；二是由于材料和工藝所引起的非固有損耗，它可以通過提純材料或改善工藝而減小甚至消除其影響，如雜質(zhì)的吸收、波導(dǎo)散射等。(二)光纖的衰減系數(shù)光纖的衰減系數(shù)是度量光能在光纖中傳輸損失的參數(shù)，定義為：式中：Pin為輸入光纖的光功率，Pout為輸出光纖的光功率，L是被測量光纖的長度。這里表示在波長處的衰減系數(shù)。應(yīng)用上式時(shí)，要特別注意：假定光纖沿軸向是均勻的 ，即與軸向位置無關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)儀器及用具光源、光功率計(jì)、被測光纖、剪刀、光纖剝線鉗、帶活接頭的短纖、光纖切割刀、裸纖適配器、OTDR等。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 根據(jù)ITU-T建議G652規(guī)定，光纖的衰減以剪斷法為標(biāo)準(zhǔn)測量方法，插入法為第一替代法，背向散射法為第二替代法。(一) 剪斷法測試步驟： 將被測光纖和光源連接，用光功率計(jì)測得光纖末端接收的光功率P2，并記錄P2。 保持上述光源的輸出光功率，不變，將光纖從離光源2-3m處剪斷，再測量此時(shí)短段光纖的輸入光功率P1，并記錄P1。 在測量P1、P2時(shí)重復(fù)測試六次，進(jìn)行測量后取測量數(shù)據(jù)的平均值。 計(jì)算被測光纖的衰減系數(shù) Pin Pout用W作單位 Pin Pout用dB做單位（二）插入法 測試步驟： 用帶活接頭的短纖取代被測光纖的位置，進(jìn)行參考測量，測得光源的輸出光功率P1。 制作被測光纖兩端面，測得經(jīng)過光纖衰減的光功率P2。 則被測光纖的衰減P PinPout(dB) 若被測單盤光纖長度為L公里，則其衰減常數(shù) （三）背向散射法背向散射法在其他實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告1自行設(shè)計(jì)表格，將所測試的結(jié)果填寫到表格中去。2分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行誤差分析。六思考題哪些因素導(dǎo)致光纖衰減的產(chǎn)生？如何避免?實(shí)驗(yàn)二 光時(shí)域反射儀的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.學(xué)習(xí)光時(shí)域反射儀（OTDR）的基本操作方法。2.使用光時(shí)域反射儀測量光纖的相關(guān)參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理背向散射法的工作原理：光脈沖注入到光纖以后，由于纖芯折射率不匹配或不連續(xù)性(例如在連接器、接頭和光纖的不匹配端處)而產(chǎn)生菲涅爾反射，熔凝石英是非晶形材料，在微觀尺度上呈現(xiàn)顆粒結(jié)構(gòu)，光照射其上，會發(fā)生向各個方向的散射(當(dāng)微粒尺寸比波長小得多時(shí))，稱為瑞利散射，其中小部分被纖芯俘獲返回光纖入射端簡稱為背向散射光，所以光將從光纖沿途返回到入射端。 光時(shí)域反射儀就是利用以上特性，將光脈沖注入光纖，同時(shí)在輸入端接收這個光脈沖的菲涅爾反射光和背向散射光，使其變成電信號，并隨時(shí)間在示波器上顯示出來，用以測量光纖長度、光纖故障點(diǎn)、光纖衰減以及接頭衰耗。光時(shí)域反射儀又叫背向散射儀(OTDR)。注：OTDR是通過測量光脈沖沿光纖來回傳輸一周所花的時(shí)間(t)，然后利用真空中的光速c和光纖的折射率(n)計(jì)算得出距離(L)的值將時(shí)間坐標(biāo)變?yōu)楣饫w長度坐標(biāo)，垂直軸表示相應(yīng)長度處的光功率衰減情況，所以O(shè)TDR屏上縱向坐標(biāo)為dB,，橫向坐標(biāo)為距離，光纖的掃描曲線由若干傾斜線段構(gòu)成，各段的斜率反映了在光纖內(nèi)部背向散射光脈沖傳輸時(shí)呈現(xiàn)的損耗。三、實(shí)驗(yàn)器材1. 單模光纖2. 光時(shí)域反射儀（OTDR）四實(shí)驗(yàn)步驟1將OTDR與光纖相連。2按“POWER”鍵開機(jī)。3按“3”進(jìn)入故障定位選項(xiàng)。4在此界面下進(jìn)行測試條件各種參數(shù)的更改。用“”和“”鍵進(jìn)行光標(biāo)的上下移動，“Enter”鍵為確定鍵。5設(shè)置模式設(shè)為“手動”。6事件設(shè)為“自動搜索”。7波長設(shè)為“1310nm”。8距離范圍設(shè)為“自動設(shè)定”。9脈寬設(shè)為“自動設(shè)定”。10折射率設(shè)為“1.4667”。11平均化設(shè)為“10次”。12采樣分辨率設(shè)為“普通”。13全部設(shè)置完畢確認(rèn)無誤后按“F4”鍵，儀表進(jìn)入自動測試狀態(tài)，測試完畢后會出現(xiàn)光纖的測試曲線和各種測試參數(shù)，距離（即光纖長度），全衰耗（即全部光纖的衰減）都會出現(xiàn)，讀取對應(yīng)的參數(shù)即可。14重復(fù)測量6次，取平均值。15再用全衰耗除以距離就能得出每公里上的衰減系數(shù)。161310nm測量完畢后，將波長改為1550nm，折射率改為“1.4682”其他參數(shù)不變，測量出來的即波長為1550nm的損耗。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄各種測量參數(shù)。六、思考題OTDR無測量曲線的原因是什么？實(shí)驗(yàn)三 光纖熔接機(jī)的操作一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1 了解光纖熔接機(jī)的工作原理2 掌握光纖熔接機(jī)的操作與注意事項(xiàng)3 掌握用光纖熔接機(jī)接續(xù)光纖4 分析影響接頭損耗的因素(光纖端面、污染、熔接機(jī)參數(shù)、操作步驟)二、 光纖自動熔接機(jī)工作原理光纖的固定接續(xù)大多數(shù)采用熔接法，即對準(zhǔn)光纖軸心后，加熱光纖端面使其熔接。光纖熔接的基本原理是使被接光纖的端頭對準(zhǔn)后用局部加熱方式，將端頭部分熔化而焊接成一體。光纖熔接機(jī)的電源由市電將交流轉(zhuǎn)換成直流12V或者用蓄電池直流12V供電，當(dāng)電源接通后電極產(chǎn)生高壓電弧放電，這時(shí)的溫度高達(dá)2000C，對于熔點(diǎn)達(dá)1800C左右的石英光纖的熔接，一般認(rèn)為氣體放電加熱最適合石英光纖的熔接，目前光纖熔接機(jī)都采用這種方式加熱。為了減少在接續(xù)處出現(xiàn)縫隙和氣泡，在正式熔接前采取余加熱對光纖端面進(jìn)行整形，為了校正因熔接致使纖芯包層的變形，在正式熔接后采取加熱整形。下圖展示出了熔接機(jī)熔接的全過程，以及熔接過程中接續(xù)損耗的變化與時(shí)間的關(guān)系。圖中A是對纖時(shí)的軸心錯位損耗，菲涅爾反射損耗端面不完整產(chǎn)生的損耗。B是預(yù)熱階段熔融端面形成曲面、損耗急增，C表示光纖接觸后進(jìn)一步推進(jìn)，損耗減少的過程，D是在整形加熱時(shí)，纖芯包層的變形部分被校正，損耗慢慢降低。圖中虛線顯示當(dāng)預(yù)熱時(shí)間，推進(jìn)量，整形加熱時(shí)間熔接電流等條件不合適時(shí)，出現(xiàn)的連接損耗、增加的情況。準(zhǔn)確掌握最佳熔接條件是保證減小單模光纖接頭損耗的關(guān)鍵，對于自動熔接機(jī)而言，熔接過程中的各個動作都是熔接機(jī)自動調(diào)整、完成。三、 實(shí)驗(yàn)儀器與用具一)儀器介紹ARC FUSION SPLICER FSM-20CS (日本藤倉) ARC FUSION SPLICER FSM-30S (日本藤倉)ARC FUSION SPLICER FSM-50S (日本藤倉)TYPE-36 （日本住友）TYPE-39 （日本住友）古河-176（日本古河電工）古河-177（日本古河電工）二）光纖切割器的使用1光纖切割器的面板：見下圖 Pressing Board壓板Fiber Holder光纖支架Main Body主體Blade切割刀口Cover蓋子Cutting Edge Rubber Pad切削刃襯墊Blade Carriage滑動架2光纖切割器的操作步驟：將制備好的光纖放入光纖支架的V型槽內(nèi)，裸纖對準(zhǔn)12毫米刻度；左手拿住光纖，右手先放下壓板，再放下蓋子；右手推動滑動架，光纖即被切斷；左手扶住切割器，先將蓋子打開，左手拿住光纖，再將壓板打開；左手取出光纖，右手用鑷子將切割掉的裸光纖從切割器中清除。注意：1打開熔接機(jī)前要首先檢查輸入交流或直流電壓。適當(dāng)?shù)碾妷菏牵篈C85265V或DCl015V。使用此范圍以外的電壓會引起人身傷害和機(jī)器損傷。2在熔接之前避免熔接機(jī)接觸沙粒或灰塵。要用酒精棉清潔V形槽,用專用的棉簽清潔電極、升/降鏡頭，否則會損傷和降低性能。3要根據(jù)光纖切割長度設(shè)置光纖在壓板中的位置，并正確地放入防風(fēng)罩中。如果不能正確地設(shè)置光纖，機(jī)器就不能達(dá)到最優(yōu)結(jié)果。4放電時(shí)電極會產(chǎn)生個很高的電壓，不要觸摸電極，確保機(jī)器上沒有水或其它液體。5在加熱器使用過程中或使用過程后,不要接觸陶瓷加熱器和熱縮管,高溫會引起人身傷害。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.光纖端面的制備 在熔接前，必須首先做合格的端面。這些操作包括剝除涂覆層、清潔和切割。光纖端面制作的好壞將直接影響接續(xù)質(zhì)量，所以清仔細(xì)閱讀下面的說明。將熱縮管穿過光纖 當(dāng)熔接后使用熱縮管保護(hù)光纖接頭時(shí)，必須在熔接前(光纖端面制備前)預(yù)先將熱縮管穿進(jìn)光纖。如果在光纖端面制備好之后，再穿熱縮管，就會被弄臟光纖，將直接影響熔接效果。 剝?nèi)ネ扛矊?用專用的剝線工具米勒鉗剝?nèi)ネ孔o(hù)層。 清潔光纖 用沾有酒精的清潔麻布或棉花在裸纖上一個方向擦拭幾次。 切割光纖 使用光纖切割器切割光纖，對025mm(外涂層)光纖，切割長度為8mm16mm，對09mm(外涂層)光纖，切割長度只能是16mm注意:不要觸摸裸纖，由于很容易損傷裸纖，要非常細(xì)心地操作。2將制備好的光纖放入熔接機(jī)上的V型槽內(nèi)步驟如下： 打開防風(fēng)罩 將光纖放進(jìn)V形槽，蓋上壓板。其方法是：(1) 打開左右兩側(cè)光纖壓板，光纖夾具將隨壓板自動抬起。 (2) 參照下圖或防風(fēng)罩里的標(biāo)記，將光纖末端放在適當(dāng)位置。放置光纖時(shí)，注意不要將已切割好的光纖端面碰觸V形槽表面或其它物體表面(如升降鏡)，否則會損壞光纖端面。(3)確認(rèn)光纖接觸到V形槽底部，握住光纖不動，同時(shí)蓋上光纖壓板。如果光纖沒有接觸到V形槽底部，請重放光纖。注意：當(dāng)光纖彎曲時(shí)，通過轉(zhuǎn)動光纖，使彎曲部分朝下，很齊易將彎曲的光纖放在V形槽底部。如果光纖放置位置不正確，就不能達(dá)到最佳熔接效果。(4)照上面步驟放置另?xiàng)l光纖(5)輕輕將左右兩側(cè)光纖具蓋上。蓋上防風(fēng)罩3自動熔接過程步驟如下：確認(rèn)“待機(jī)”信息 在屏幕上檢查并確認(rèn)“待機(jī)”字樣。 如果沒有“待機(jī)”字樣，按下“MENU”或“RESET”鍵。按下“SET”鍵，同時(shí)觀察屏幕，這時(shí)熔接機(jī)將進(jìn)入自動熔接過程，在熔接過程中將出現(xiàn)兩種狀態(tài)：（1）熔接機(jī)提示不能熔接的情況，根據(jù)提示重新操作。（2）熔接機(jī)開始初始間隙設(shè)置、預(yù)放電、初始間隙設(shè)置、 檢查切割角度并顯示在屏幕上、自動纖芯包層對準(zhǔn)、放電熔接、損耗估算，這時(shí)在屏幕上顯示“結(jié)束”信息和計(jì)算的損耗數(shù)值。 如果屏幕上顯示的損耗值比可接受值高，使用再放電功能有可能減少衰耗，即按下“ARC”鍵進(jìn)行再放電，熔接機(jī)再一次產(chǎn)生電弧放電，熔接完了后，新的估算值顯示在屏幕上。 熔接機(jī)數(shù)據(jù)存儲，打開防風(fēng)罩，熔接機(jī)自動存儲熔接數(shù)據(jù)，同時(shí)發(fā)出“滴”的一聲。用熱縮管加熱補(bǔ)強(qiáng)光纖，打開加熱器蓋子，將熱縮管移到熔接點(diǎn)上，這時(shí)熱縮管中心應(yīng)處于裸纖中心，將熱縮管加強(qiáng)棒轉(zhuǎn)到下方。如下圖所示:在放置熱縮管時(shí)左右手同時(shí)用力拉直光纖，首先將光纖左邊放在加熱器左邊的夾子中，左邊的夾具會自動關(guān)閉。松開左邊光纖，用右手向右保持微弱拉力的同時(shí)，再用你的左手合上右邊的夾具(加熱器蓋)。確保光纖夾在加熱器中是直的。按下“HEAT”鍵，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，大概兩分鐘后，熔接機(jī)停止加熱，然后通過內(nèi)部風(fēng)扇作用開始冷卻過程，在冷卻過程中指示燈閃爍。加熱過程完全結(jié)束時(shí)，指示燈熄滅同時(shí)發(fā)出“滴”的一聲。從加熱器中取出補(bǔ)強(qiáng)光纖。取光纖時(shí)，因?yàn)闇囟忍撸灰|摸熱縮管和陶瓷加熱器。為繼續(xù)冷卻陶瓷加熱器，內(nèi)部風(fēng)扇在一個加熱周期結(jié)束后，繼續(xù)運(yùn)行12秒鐘。盡管如此，如果風(fēng)扇還在運(yùn)行，仍可開始下一加熱過程。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1熟悉熔接機(jī)的功能鍵及操作步驟2熟練掌握用光纖切割器處理光纖的端面 3熟練地用自動熔接機(jī)接續(xù)光纖并記錄接頭損耗4分析影響接頭損耗的因素(光纖端面、污染、熔接機(jī)參數(shù)、操作步驟)六、思考題1什么是光纖的接續(xù)損耗？2產(chǎn)生光纖的接續(xù)損耗的原因有哪些？如何避免？3光纖端面制備的幾個步驟先后次序能否顛倒？為什么？實(shí)驗(yàn)四 光纜的接續(xù)處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光纜接頭盒處理的作用及成端處理方式。2熟悉接頭盒、終端盒的結(jié)構(gòu)及連接方法與步驟。二、實(shí)驗(yàn)原理光纜工程中單盤光纜的長度一般為13公里，而中繼段的長度為幾十公里，這樣就必定要將若干盤光纜進(jìn)行接續(xù)來形成一個完整的鏈路。由于兩根光纜的接頭處于室外的惡劣環(huán)境，而光纖的物理性能不同于銅線，因此必須使用光纜接頭盒對接頭處進(jìn)行保護(hù)，保證光纜中的光纖和光纖接頭免受振動、張力、沖壓力、彎曲等機(jī)械外力影響以及水、潮氣、有害氣體的侵襲。因此光纜接頭盒就應(yīng)具有以下功能：適應(yīng)性。光纜有直埋、架空、管道、水下等各種敷設(shè)方式。因此光纜接頭盒對環(huán)境、自然條件等要有很強(qiáng)的適應(yīng)性。在工程中，應(yīng)根據(jù)不同的光纜規(guī)格選擇與之相適應(yīng)的接頭盒。氣閉性與防水性。光纖的傳輸損耗與水有密切關(guān)系。因此光纜接頭盒要有很好的氣閉與防水能力。一般要求光纜接頭盒能保持20年的密封性能，其對地絕源電阻應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。機(jī)械性能。光纜接頭盒必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，以保證光纖接續(xù)處在一定的外力作用下不受影響。當(dāng)給光纜接頭盒施加其抗側(cè)壓力強(qiáng)度70的機(jī)械力時(shí)，一般要求光纜接頭盒中的光纖特性不受影響。耐腐蝕、耐老化。光纜接頭盒應(yīng)具有耐腐蝕耐老化的性能，以保證在光纜設(shè)計(jì)壽命內(nèi)接頭盒的完好，從而保持光纜的良好性能。操作簡單，材料盡可能規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化，以適應(yīng)不同光纜的接續(xù)要求。除此之外，還要求接頭盒容易拆卸，材料可重復(fù)使用。這對于利用接頭盒內(nèi)光纖的余留長度迅速修復(fù)故障，省時(shí)省料，提高經(jīng)濟(jì)效益，保證通信暢通有重要意義。三、實(shí)驗(yàn)器材1帶密封圈、托盤的接頭盒。2小刀、扳手、起子等工具。3橫向開纜刀、縱向開纜刀、束管刀、鋼絲鉗。4酒精，脫脂棉球。5光纖剝線鉗、光纖切割器、熱縮管。6單芯光纖熔接機(jī)。5光纖光纜等。四光纜接頭盒處理步驟 由于光纜接頭盒和光纜規(guī)格較多，不同結(jié)構(gòu)的接頭盒所需的連接材料、工具以及接續(xù)方法、步驟是不完全相同的，但基本操作程序大致相同。光纜接續(xù)的一般步驟包括以下幾個方面。1開剝光纜，使用光纜橫向開纜刀在開剝點(diǎn)切進(jìn)光纜外護(hù)層，轉(zhuǎn)繞光纜一周，切斷光纜的PE外護(hù)層，（通常連帶鎧裝層一起切斷），并將這段外護(hù)層除去，開剝的長度大約為1米。 注意：在光纜工程中，由于光纜端頭部分在敷設(shè)過程中易受機(jī)械損傷和受潮，因此在光纜開剝前應(yīng)視光纜端頭狀況把最前端1米左右的長度截?cái)嗖U棄。2剪斷并去除捆扎繩，將光纜內(nèi)油膏清理干凈，將松套管散開。3用鋼絲鉗將加強(qiáng)件剪斷，并留下適當(dāng)?shù)拈L度。3使用束管刀在適當(dāng)?shù)拈L度下把松套管除去，并把松套管內(nèi)的油膏清理干凈。4將加強(qiáng)件穿入接頭盒的鎖柱孔內(nèi)并把緊固螺絲上緊，固定好加強(qiáng)件。5光纖進(jìn)行分類整理，按顏色和序號一一對應(yīng)。6光纖端面的制備（參見實(shí)驗(yàn)三）。7使用熔接機(jī)進(jìn)行熔接（參見實(shí)驗(yàn)三）。8光纖接頭處使用熱縮管進(jìn)行加熱縮緊保護(hù)處理。9光纖余纖的盤留處理。光纖熔接并熱縮保護(hù)完畢后，將余下的光纖按照“8”字形或者“O”字形合理的盤留在接頭盒內(nèi)，熱縮管卡在卡槽上。并用透明膠帶把翹起、晃動的光纖粘貼到托盤上，光纖余長不得超出托盤范圍之外,彎曲半徑不得大于40mm。10將接頭盒外蓋裝上，墊好密封圈，把緊固螺絲上緊。11將接頭盒的密封帽上緊，用防水膠帶把縫隙處緊纏數(shù)圈（三圈以上），達(dá)到防水的效果。光纜接頭盒封裝的基本要求是封裝完成后，接頭盒必須不滲水、不漏潮，以保證光纖具有可靠的性能。要做到這一點(diǎn)，就要注意接頭盒密封條的安裝工藝，只要細(xì)致、認(rèn)真、工藝嚴(yán)格，就能保證安裝質(zhì)量五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1記錄光纖接頭損耗以及彎曲半徑。2分析光纖接頭損耗以及彎曲半徑是否符合要求。六、思考題1光纖余纖盤留時(shí)光纖彎曲半徑過小會導(dǎo)致什么現(xiàn)象？2接頭盒密封時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？實(shí)驗(yàn)五 光纖冷接技術(shù)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光纖冷接技術(shù)。2熟悉接續(xù)子的連接方法與操作步驟。二、實(shí)驗(yàn)原理光纖的接續(xù)常用的方式為熔接。熔接具有接續(xù)損耗較小，接續(xù)質(zhì)量穩(wěn)定，不易斷裂等優(yōu)點(diǎn)。但熔接技術(shù)有設(shè)備的要求高，設(shè)備價(jià)格昂貴，操作繁瑣，接續(xù)花費(fèi)的時(shí)間較長等缺點(diǎn)存在。尤其是在FTTH（光纖到戶）此類工程中，光纖需要接續(xù)的地方分散到社區(qū)，樓道，家庭等不同場所，而且通常都為小芯數(shù)光纜，如果還使用熔接技術(shù)進(jìn)行光纖的連接會存在諸多不便。特別是需要快速接通的場合，熔接技術(shù)就顯現(xiàn)出很多缺點(diǎn)。例如：某小區(qū)光纖已經(jīng)進(jìn)入到各個樓道，此時(shí)某用戶申請光纖到戶，開通人員就需要從進(jìn)入樓道的光纜中選出光纖進(jìn)行接續(xù)，并將光纖另一端端頭安裝到用戶家中的指定位置。如果使用熔接技術(shù)，那就必須攜帶一系列工具和熔接機(jī)，并且耗時(shí)較長，過程較繁瑣。如果使用冷接技術(shù)，則只需要帶光纖切割器，接續(xù)子等少數(shù)幾樣工具即可，并且能在很短的時(shí)間內(nèi)為用戶進(jìn)行光纖到戶的開通。光纖冷接技術(shù)同樣適用于需要快速接續(xù)的其他場合。例如某光纜中的某根光纖斷裂，可以在不影響其他光纖的前提下對斷裂的光纖進(jìn)行快速恢復(fù)。光纖冷接技術(shù)的特點(diǎn)為：1. 使用機(jī)械方式將光纖直接成端。2. 安裝時(shí)無需熔接機(jī)，無需研磨。3. 快速和易于操作，節(jié)約安裝時(shí)間。4. 提高用戶待裝效率。5. 減小連接保護(hù)盒體積或消除連接保護(hù)盒。6. 與標(biāo)準(zhǔn)SC光纖連接器/適配器完全兼容。三、實(shí)驗(yàn)器材1光纖2接續(xù)子3光纖剝線鉗（米勒鉗）4酒精，脫脂棉球5光纖切割器。四冷接子處理步驟1. 將連接器主體插銷置于 T 型工具的凹槽中。2. 沿箭頭方向上推主體插銷，確認(rèn)主體插銷已正確地安裝在 T 型工具的凹槽內(nèi)。此時(shí)連接器內(nèi)鎖緊裝置處于開啟狀態(tài)。3. 將“8”字型光纜穿入連接器尾套中。4. 用剪刀在光纜端頭剪開護(hù)套，用雙手撕開光纜約50mm。5. 剪去剝開的光纜護(hù)套，露出約50mm長光纖，使用光纖剝離鉗去除光纖涂層，使用脫脂棉或脫脂紗布粘酒精試擦光纖，使用光纖切割器將裸纖切割至12mm處。6. 將制備好端面的光纖小心地插入到連接器主體的小孔里面(注:光纖端面勿碰觸連接器內(nèi)孔的側(cè)面或其它面)。7. 光纜護(hù)套到達(dá)箭頭所指位置(允許公差 1mm)裸光纖完全進(jìn)入到連接器主體，并保持能有一定伸縮性。8. 待光纖插入到連接器主體后，用食指沿箭頭方向按壓連接器的防塵帽，固定住裸光纖。此時(shí)連接器內(nèi)鎖緊裝置處于閉合狀態(tài)。9. 旋緊連接器尾套，固定“8”字光纜。10. 如圖所示，將連接器主體插入連接器的藍(lán)色套倉內(nèi)，裝配結(jié)束。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1記錄光纖冷接頭插入損耗。2分析光纖冷接頭插入損耗是否符合要求。六、思考題光纖冷接頭處理不當(dāng)會導(dǎo)致什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)六 分路器插入損耗和分光比測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解光無源器件，Y型分路器的工作原理及其結(jié)構(gòu)。2、掌握它們的正確使用方法。3、掌握它們主要特性參數(shù)的測試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測量Y型分路器的插入損耗2、測量Y型分路器的附加損耗3、測量Y型分路器的分光比三、實(shí)驗(yàn)儀器1、光源，1臺2、FC接口光功率計(jì)，1臺3、FC-FC光跳線，1根4、Y 型分路器，1個四、實(shí)驗(yàn)原理光通信系統(tǒng)的構(gòu)成，除需要光源器件和光檢測器件之外，還需要一些不用電源的光通路元、部件，我們把它們統(tǒng)稱為無源器件。它們是光纖傳輸系統(tǒng)的重要組成部分。光無源器件包括光纖活動連接器（平面對接FC型、直接接觸PC型、矩形SC型）、光衰減器、光波分復(fù)用器、光波分去復(fù)用器、光方向耦合器（例如：Y型分路器、星型耦合器）、光隔離器、光開關(guān)、光調(diào)制器本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)介紹Y型分路器。在應(yīng)用這些無源器件時(shí)必須考慮無源器件的各項(xiàng)指標(biāo)，如Y型分路器（1分2的光耦合器）的插入損耗，分光比，波分復(fù)用器的光串?dāng)_等。下面對Y型分路器插入損耗及附加損耗及其分光比分別進(jìn)行測試。Y型分路器的技術(shù)指標(biāo)一般有插入損耗（Insertion Loss）、附加損耗（Excess Loss）、分光比和方向性、均勻性等，在實(shí)驗(yàn)中主要測試Y型分路器的插入損耗，附加損耗及分光比。就Y型分路器而言，插入損耗定義為指定輸出端口的光功率相對全部輸入光功率的減少值。插入損耗計(jì)算公式為6-1式。 (6-1)Pin Pout用mw作單位Pin Pout用dB做單位其中，I為第i個輸出端口的插入損耗，Pouti是第i個輸出端口測到的光功率值，PIN是輸入端的光功率值。Y型分路器的附加損耗定義為所有輸出端口的光功率總和相對于全部輸入光功率的減小值。附加損耗計(jì)算公式為6-2式。 （6-2）Pin Pout用mw作單位Pin Pout用dB做單位討論：附加損耗能否用此公式計(jì)算？為什么？對于Y型分路器，附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標(biāo)，反映的是器件制作過程帶來的固有損耗；而插入損耗則表示的是各個輸出端口的輸出光功率狀況，不僅有固有損耗的因素，更考慮了分光比的影響。因此不同類型的光纖耦合器，插入損耗的差異，并不能反映器件制作質(zhì)量的優(yōu)劣，這是與其他無源器件不同的地方。分光比是光耦合器件所特有的技術(shù)術(shù)語，它定義為耦合器各輸出端口的輸出功率的比值，在具體應(yīng)用中通常用相對輸出總功率的百分比來表示。 （6-3） 例如對于Y型分路器，1：1或50：50代表了輸出端相同的分光比。即輸出為均分的器件。在實(shí)際工程應(yīng)用中，往往需要各種不同分光比的器件，可以通過控制制作方法來改變光耦合器件的分光比。測試Y型分路器的插入損耗、附加損耗和分光比時(shí)，其測試實(shí)驗(yàn)框圖如圖6-1所示。測試方法為：先測試出光源輸出的光功率Pin，將Y型分路器接入其中組成圖6-1所示。圖6-1 Y型分路器性能測試實(shí)驗(yàn)框圖測試系統(tǒng)后，分別測出Y型分路器輸出端的光功率Pout1和Pout2，代入6-1，6-2，6-3式即可得到待測Y型分路器的性能指標(biāo)。分路器從外型上分主要有樹型和星型。從結(jié)構(gòu)上分有熔錐型和透鏡型。五、實(shí)驗(yàn)步驟a、Y型分路器插入損耗測量1、把光源用單模光跳線將其和光功率計(jì)連接起來。2、讀出此時(shí)光功率計(jì)的數(shù)值，此數(shù)據(jù)即為Y型分路器的輸入功Pin。3、拆除光源和光功率計(jì)的連接，將Y型分路器光纖接頭插入光源光發(fā)端。 同時(shí)將Y型分路器光纖輸出接頭out1和光功率計(jì)連接起來。4、讀出此時(shí)光功率計(jì)的數(shù)值，此數(shù)據(jù)即為插入Y型分路器后的輸出功率Pout1。5、將所測得的數(shù)值Pin和Pout1代入式（6-1）計(jì)算所得的結(jié)果即為波分復(fù)用器的插入損耗。b、Y型分路器附加損耗測量6、拆除Y型分路器out1和光功率計(jì)的連接，將功率計(jì)和Y型分路器out2連接起來，測量此時(shí)的光功率數(shù)值Pout2。7、將兩次所測的值Pout1 ，Pout2和Pin代入式（6-2）計(jì)算所得的結(jié)果即為分路器的附加損耗。c、Y型分路器分光比測量8、將提上所測量的值Pout1 ，Pout2和Pin代入式（6-3），分別計(jì)算兩個輸出端口的分光比。9、實(shí)驗(yàn)完成后，關(guān)閉電源。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、自行設(shè)計(jì)表格，記錄各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算Y型分路器插入損耗、附加損耗和分光比。2、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行誤差分析。七、思考題1、分路器能否對含不同波長的光進(jìn)行分波？2、分路器從結(jié)構(gòu)上分有哪些類型？實(shí)驗(yàn)七 可調(diào)光衰減器的性能測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?了解可調(diào)光衰減器的性能。2熟悉可調(diào)光衰減器的使用方法與操作步驟。二、實(shí)驗(yàn)原理光衰減器是隨著光通信事業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的一種非常重要的光學(xué)無源器件，可用于光通信線路，系統(tǒng)的品故，研究計(jì)調(diào)整，校正等方面。根據(jù)光衰減器的工作原理可分為：橫向位移型光衰減器，縱向位移型光衰減器，直接鍍膜型光衰減器，衰減片型光衰減器，液晶型光衰減器。光衰減器可按照用戶的要求將光信號能量進(jìn)行預(yù)期地衰減。常用于在系統(tǒng)中吸收或反射掉光功率余量，評估系統(tǒng)的損耗及各類實(shí)驗(yàn)中。三、實(shí)驗(yàn)器材11310nm光源。2可調(diào)光衰減器。3光功率計(jì)四實(shí)驗(yàn)步驟1將1310nm光源與光功率計(jì)連接，測量光源的輸出功率，此功率為光衰減器輸入功率Pin.2將1310nm光源，可調(diào)光衰減器，光功率計(jì)進(jìn)行連接，此功率為輸出功率Pout.分別使用一個可調(diào)光衰減器和兩個可調(diào)光衰減器，將衰減調(diào)至表中的衰減值，記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。a.使用一個光衰減器：輸入功率Pin（dB）輸入功率Pin(w)衰減值3 dB6 dB9 dB12 dB15dB18 dB21 dB24 dB輸出功率Pout（dB）輸出功率Pout(w)b.使用兩個光衰減器：輸入功率Pin（dB）輸入功率Pin(w)衰減值27 dB30 dB33 dB36 dB39dB42 dB45 dB48 dB輸出功率Pout（dB）輸出功率Pout(w)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、記錄各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差分析。六、思考題光衰減器有那些類型？實(shí)驗(yàn)八 波分復(fù)用器插入損耗及隔離度測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解波分復(fù)用器的工作原理及其結(jié)構(gòu)2、掌握它們的正確使用方法3、掌握它們主要特性參數(shù)的測試方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測量波分復(fù)用器的插入損耗2、測量波分復(fù)用器的光串?dāng)_三、實(shí)驗(yàn)儀器1、光功率計(jì)2、FC-FC適配器3、波分復(fù)用器四、實(shí)驗(yàn)原理波分復(fù)用器是波分復(fù)用系統(tǒng)中的重要組成部分，為了確保波分復(fù)用系統(tǒng)的性能，賭博分復(fù)用器的一般要求是：插入損耗小、光串?dāng)_小、隔離度大、帶內(nèi)平坦，帶外插入損耗變化陡峭、溫度穩(wěn)定性好，復(fù)用路數(shù)多等。本實(shí)驗(yàn)主要用來測試波分復(fù)用器的插入損耗和光串?dāng)_。1、插入損耗插入損耗是指由于增加光波分復(fù)用器/解復(fù)用器而產(chǎn)生的附加損耗，定義為該無源器件的輸入和輸出端口之間的光功率之比，即 （1）其中Pi是發(fā)送進(jìn)入輸入端口的光功率；Po是從輸出端口接收到的光功率。在具體的測試時(shí)，我們先用光功率計(jì)測量未加入波分復(fù)用器時(shí)的光功率Pi，再測量加入波分復(fù)用器后輸出端口的光功率Po，然后帶入式(1) 后計(jì)算可得出波分復(fù)用器的插入損耗。2、光串?dāng)_的定義及其測試方法波分復(fù)用器的光串?dāng)_（隔離度），為波分復(fù)用器輸出端口的光進(jìn)入非指定輸出端口光能量的大小。其測試原理圖如圖1所示。圖1 波分復(fù)用器光串?dāng)_測試原理圖上圖中波長為1310nm、1550nm的光信號經(jīng)波分復(fù)用器復(fù)用以后輸出的光功率分別為P01、P02，解復(fù)用后分別輸出的光信號，此時(shí)從1310窗口輸出1310nm的光功率為P11，輸出1550nm的光功率為P12；從1550窗口輸出1550nm的光功率為P22，輸出1310nm的光功率為P21。將各數(shù)字代入下列公式：上式中L12 、L21即為相應(yīng)的光串?dāng)_。1, P11310窗口1550窗口1310nm光源光波分復(fù)用器P11P12圖2(a) 1310nm光串?dāng)_測試框圖AB由于便攜式光功率計(jì)不能濾除波長1310nm只測1550nm的光功率，同時(shí)也不能濾除1550nm只測1310nm的光功率。所以改用下面的方法進(jìn)行光串?dāng)_的測量。測量1310nm的光串?dāng)_的方框圖如2（a）所示。2， P21550窗口1310窗口1550nm光源光波分復(fù)用器P21P22圖2(b) 1550nm光串?dāng)_測試框圖BA測量1550nm的光串?dāng)_的方框圖如2（b）所示在這種方法中，光串?dāng)_計(jì)算公式為： （2） （3）上式中L12即是光波分復(fù)用器1310nm相應(yīng)的光串?dāng)_。，L21即是光波分復(fù)用器1550nm相應(yīng)的光串?dāng)_五、實(shí)驗(yàn)步驟a、波分復(fù)用器插入損耗測量1.打開1550nm光源。2.將1550nm光源與光功率計(jì)連接，讀出此時(shí)光功率計(jì)的數(shù)值，此數(shù)值即為波分復(fù)用器后的輸入功率Pi。3.拆除光源和光功率計(jì)的連接。4.將波分復(fù)用器標(biāo)有“1550nm”的光纖接頭與1550nm光源連接。5.將波分復(fù)用器另一端光纖接頭和光功率計(jì)連接起來。6.讀出此時(shí)光功率計(jì)的數(shù)值，此數(shù)據(jù)即為插入波分復(fù)用器后的輸出功率Po。7.將所測得的數(shù)值Pi和Po代入式（1）計(jì)算所得的結(jié)果即為波分復(fù)用器1550nm的插入損耗。8.將光源換成1310nm，重復(fù)上述步驟，將所測得的數(shù)值Pi和Po代入式（1）計(jì)算所得的結(jié)果即為波分復(fù)用器1310nm的插入損耗。b、波分復(fù)用器的1310nm光串?dāng)_測量 1、將1310nm光源與波分復(fù)用器的連接。 2、用光功率計(jì)測得此時(shí)波分復(fù)用器標(biāo)有“1550nm”端光功率為P12。3、將所得光功率數(shù)據(jù)代入公式（2）計(jì)算波分復(fù)用器的1310nm的光串?dāng)_。c、波分復(fù)用器的1550nm光串?dāng)_測量 1、將1550nm光源與波分復(fù)用器的連接。 2、用光功率計(jì)測得此時(shí)波分復(fù)用器標(biāo)有“1310nm”端光功率為P21。3、將所得光功率數(shù)據(jù)代入公式（3）計(jì)算波分復(fù)用器的1550nm的光串?dāng)_。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、記錄各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算獲得波分復(fù)用器插入損耗和光串?dāng)_。2、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，誤差分析正確。七、思考題比較Y型分路器和波分復(fù)用器的差異。實(shí)驗(yàn)九 光放大器的性能測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.測量光放大器的輸入輸出光功率曲線2.觀察光放大器的線性區(qū)和飽和區(qū)，找出飽和光功率二、實(shí)驗(yàn)原理光放大器是對光信號進(jìn)行直接放大的器件，它即可看座光通路的組成單元，也可看做光設(shè)備組成單元。光放大器的工程是提供光信號增益，以補(bǔ)償光信號的通路中的傳輸衰減，增大系統(tǒng)的無中繼傳輸距離。本實(shí)驗(yàn)所用的器材為摻鉺光纖放大器（即EDFA）。EDFA主要由摻鉺光纖（EDF），泵浦光源，光耦合器，光隔離器以及光濾波器等組成。EDFA的工作原理是在泵浦的作用下，在摻鉺光纖中出現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生了受激輻射，從而使光信號得到放大。三、實(shí)驗(yàn)器材1.高穩(wěn)定度光源2.光功率計(jì)3.摻鉺光纖放大器（即EDFA）四實(shí)驗(yàn)步驟光放大器光功率計(jì) 1550nm光源(a)光功率計(jì)可調(diào)光衰減器光放大器1550nm光源(b)圖9-1 光纖放大器的工作特性測試框圖1.如圖(a)，測試光功率P12.如圖(b)，將可調(diào)光衰減器調(diào)至3dB，測試光功率P23.根據(jù)測試結(jié)果，計(jì)算光放大器的小信號增益系數(shù)。摻鉺光纖放大器（EDFA）操作說明：警告：激光器及摻鉺光纖放大器輸出為大功率不可見激光輻射，設(shè)備工作時(shí)不可直視其連接器端面，避免灼傷眼睛及皮膚。設(shè)備內(nèi)含精密光學(xué)器件，為避免嚴(yán)重沖擊對其構(gòu)成損害，請避免劇烈振動和碰撞。尾纖易折損，請小心操作。使用前請務(wù)必使輸入輸出尾纖端面保持清潔，尤其是輸出端面若有臟物，容易使輸出尾纖端面燒毀而使輸出功率變小。清潔光纖端面或插入光跳線時(shí)，請先關(guān)閉輸入光。正確的插拔光口的順序是：插入，先插輸出口光跳線再插入口光跳線；拔出，先拔輸入口光跳線，再拔輸出口光跳線。顯示/按鍵部分說明鍵： 上翻按鍵，按此鍵可從下到上依次查看EDFA的各個參數(shù)，修改時(shí)，該鍵上調(diào)數(shù)據(jù)鍵： 下翻按鍵，按此鍵可從上到下依次查看EDFA的各個參數(shù)，修改時(shí)，該鍵下調(diào)數(shù)據(jù)鍵： 此鍵只用于修改時(shí)光標(biāo)右向移動鍵： 此鍵只用于修改時(shí)光標(biāo)左向移動OK 鍵： 進(jìn)入下一級子菜單；修改時(shí)，該鍵確認(rèn)修改。ESC 鍵： 退出本級菜單；修改時(shí)，該鍵放棄修改。顯示菜單說明（1）開機(jī)時(shí)顯示設(shè)備啟動過程：EDFA-LA-220（2）幾秒鐘后屏幕顯示：基準(zhǔn)溫度Module temp（3）下翻一次 鍵，屏幕顯示：輸入功率Input Power（4）下翻一次 鍵，屏幕顯示：輸出功率Output Power（5）下翻一次 鍵，屏幕顯示：泵浦管1的工作電流PUMP1 CURRENT:（6）下翻一次 鍵，屏幕顯示：泵浦管1的功率PUMP1 POWER:（7）下翻一次 鍵，屏幕顯示：泵浦管1的制冷電流COOLER1 CURRENT:（8）下翻一次 鍵，屏幕顯示：泵浦管1的溫度PUMP1 TEMP:（9）下翻一次 鍵，屏幕顯示：顯示泵浦管的開、關(guān)狀態(tài)PUMP ON/OFF:（10）下翻一次 鍵，屏幕顯示：整機(jī)的工作模式WORK_MODE:（11）下翻一次 鍵，屏幕顯示：告警開關(guān)Alarm Switch（12）下翻一次 鍵，屏幕顯示：通訊口選擇COM Select 請記錄：1.輸入功率2.輸出功率3.泵浦管工作電流4.泵浦管功率5.泵浦管的制冷電流：6.泵浦管的溫度7.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)判斷本設(shè)備的增益為： 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告依據(jù)光放大器的操作說明記錄光放大器的各種參數(shù)。實(shí)驗(yàn)十 電話光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解電話及語音信號通過光纖傳輸?shù)娜^程2、掌握模擬電話、數(shù)字電話光纖傳輸?shù)墓ぷ髟矶?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容1、電話光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)儀器1、ZY12OFCom23BH1型光纖通信原理實(shí)驗(yàn)箱，1臺2、20MHz雙蹤模擬示波器，1臺3、FC-FC單模光跳線，1根4、電話機(jī)，2部5、萬用表，1臺6、850nm光發(fā)端機(jī)和光收端機(jī)（可選），1套7、ST-ST光跳線（可選），1根8、連接導(dǎo)線，20根四、實(shí)驗(yàn)原理對于局間通信來說，電話語音通信具有舉足輕重的作用。以電話通信網(wǎng)絡(luò)為載體，各種模擬（或數(shù)字）信號的傳輸系統(tǒng)已經(jīng)商業(yè)化。如電話、傳真、撥號網(wǎng)絡(luò)通信等業(yè)務(wù)都是在局間電話網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)的。 圖10-1 電話模擬光纖傳輸圖10-2 電話數(shù)字光纖傳輸圖10-3 時(shí)分復(fù)用幀結(jié)構(gòu)示意圖電話語音信號的光纖傳輸分為兩種方式：一種方式為模擬電話光纖傳輸，即電話用戶接口輸出的模擬信號直接送入光纖模擬信號傳輸信道，從而實(shí)現(xiàn)兩部電話的通話（由于模擬信號無法直接進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，因此模擬電話光纖傳輸只能傳輸一路電話語音信號，另一路電話語音信號直接用連接導(dǎo)線代替光纖），實(shí)驗(yàn)方框圖如圖10-1所示。另一種方式為數(shù)字電話光纖傳輸。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，幾乎所有業(yè)務(wù)均以一定的格式出現(xiàn)，因而在信道上對各種業(yè)務(wù)傳輸之前要對業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行包裝。信道上對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包裝的過程稱之為幀組裝。不同的系統(tǒng)、信道設(shè)備幀組裝的格式、過程不一樣。時(shí)分復(fù)用制的數(shù)字通信系統(tǒng)，在國際上已逐漸建立起標(biāo)準(zhǔn)并廣泛使用。時(shí)分復(fù)用（TDM）的主要特點(diǎn)是在一個信道上利用不同的時(shí)隙來傳遞各路（語音、數(shù)據(jù)或圖像）不同信號。各路信號獨(dú)立、互不干擾。實(shí)際的電話業(yè)務(wù)共有32個時(shí)隙，其中30個時(shí)隙用于話音業(yè)務(wù)。第一個時(shí)隙為定位時(shí)隙，用于做幀同步提取用。第二到第十六個時(shí)隙傳輸話音業(yè)務(wù)，第十七個時(shí)隙用于信令信號傳輸，以實(shí)現(xiàn)信令的接續(xù)。第十八到三十二時(shí)隙用于話音業(yè)務(wù)。 在我們的實(shí)驗(yàn)箱中，電話用戶接口輸出的兩路模擬信號經(jīng)過PCM編碼以后，利用時(shí)分復(fù)用的方式，將兩路信號數(shù)字調(diào)制成一路信號，然后送入光發(fā)端機(jī)中進(jìn)行光纖傳輸，光收端機(jī)接收的信號通過時(shí)分解復(fù)用，實(shí)現(xiàn)信號的分離，分別送入兩個電話用戶接口電路中，實(shí)現(xiàn)兩部電話的全雙工通話，其方框圖如圖10-2所示。在PCM編譯碼中，幀同步信號為8KHz，一幀信號分為四個時(shí)隙，分別為時(shí)隙0、時(shí)隙1、時(shí)隙2和時(shí)隙3；時(shí)隙0為幀同步信號，其同步碼為固定的碼流“0 1 1 1 0 0 1 0”，時(shí)隙1和時(shí)隙2分別為兩路電話語音調(diào)制數(shù)據(jù)，時(shí)隙3為空時(shí)隙，在本實(shí)驗(yàn)中沒有用到（用低電平表示），圖3為PCM編碼一幀的結(jié)構(gòu)示意圖。 在此實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)原理主要采用圖10-2來進(jìn)行電話信號的傳輸。五、實(shí)驗(yàn)步驟 1、用連接線連接電終端模塊的T66(C_O)和光終端T81(C_I)，T65(D_O)和T82(D_I)；連接光終端模塊T85(C_O)和電終端T71(C_I)，T86(D_O)和T69(D_I)；連接電終端模塊和數(shù)字終端模塊的T70（D1_O）和T88（D1_I），T72（D2_O）和T75（D2_I），T73（D3_O）和T74（D3_I），分別接好兩部電話。2、將電終端撥碼開關(guān)K35的值撥為“1000”，K34值撥為“00000000”，光終端撥碼開關(guān)K38的值撥為“0000”，將K37的值撥為“01000000”；將光終端開關(guān) K7、K28和K29全部撥向下。3、旋開光發(fā)端（1550nmT）保護(hù)帽，利用FC-FC單模光跳線將1550光發(fā)端機(jī)和1550光接收機(jī)連接起來。4、打開交流電源，打開交流電源開關(guān)，電源指示二極管D4，D5，D6，D7，D8亮。5、將兩部電話摘機(jī)，即可進(jìn)行全雙工通話。6、分別對兩部電話進(jìn)行按鍵，觀測數(shù)字終端二極管發(fā)光的變化。7、根據(jù)以上步驟設(shè)計(jì)1310nm數(shù)字電話光纖傳輸實(shí)驗(yàn)。8、試驗(yàn)完成后，拆除所有的連線，將實(shí)驗(yàn)箱還原。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫出數(shù)字電話通信的原理框圖。2、記錄實(shí)驗(yàn)過程中各點(diǎn)的波形，進(jìn)行分析。七、思考題1、能否用一根光纖傳輸兩路模擬信號，如果可以，如何實(shí)現(xiàn)？如果不行，說明理由。2、與模擬電話相比，數(shù)字電話有哪些優(yōu)點(diǎn)?3、畫出PCM編碼輸出一幀的結(jié)構(gòu)示意圖，用示波器觀察各幀的波形，說明一幀信息中各時(shí)隙代表的意義。實(shí)驗(yàn)十一 計(jì)算機(jī)串口數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信基本知識2、掌握計(jì)算機(jī)串口通信傳輸系統(tǒng)組成二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)串口數(shù)據(jù)通信三、實(shí)驗(yàn)儀器1、ZY12OFCom23H1型光纖通信原理實(shí)驗(yàn)箱 1臺2、計(jì)算機(jī)2臺3、串口連接線2根4、連接導(dǎo)線 20根四、實(shí)驗(yàn)原理隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信顯得越來越重要。由于串行通信是在一根傳輸線上一位一位地傳輸信息，所用的傳輸線少，并且可以借助現(xiàn)成的電話網(wǎng)進(jìn)行信息傳送，因此特別適合遠(yuǎn)距離傳送。對于那些與計(jì)算機(jī)相距不遠(yuǎn)的人機(jī)交互設(shè)備和串行存儲的外部設(shè)備，如打印機(jī)、邏輯分析儀和磁盤等，采用串行方式交換數(shù)據(jù)也很普遍。所以串行接口是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)常用的接口。 在并行通信中，傳輸線數(shù)目沒有限制，一般除了數(shù)據(jù)線外還有通信聯(lián)絡(luò)控制線。例如，在發(fā)送前，先問對方是否準(zhǔn)備就緒，或正在工作即忙，接收方收到數(shù)據(jù)后，要向發(fā)送方回送數(shù)據(jù)已經(jīng)收到的應(yīng)答信號。但是在串行通信中，由于信息在一個方向上串行傳輸，只占用一根通信線，因